Виды бетонов и состав железобетонных работ

Бетоном называют искусственный каменный материал, полученный после твердения правильно подобранной смеси вяжущего (обычно цемента), воды и заполнителей (мелкого и крупного).

По объемной массе бетоны подразделяют из пять групп (СНпП П-21-75):

1) особо тяжелые бетоны с объемной массой более 2500 кг/м3, применяемые в конструкциях для защиты от излучения;

2) тяжелые бетоны с объемной массой 2200-2500 кг/м3, применяемые в несущих конструкциях;

3) облегченные бетоны с объемной массой 1800-2200 кг/м3, применяемые тоже в несущих конструкциях;

4) легкие бетоны с объемной массой 500-1800 кг/м3, применяемые преимущественно в ограждающих конструкциях;

5) особо легкие бетоны с объемной массой до 500 кг/м3, применяемые в качестве теплоизоляции.

По крупности заполнителей бетоны подразделяют на мелко-и крупнозернистые.

Тяжелые бетоны готовят на плотных заполнителях, легкие- на естественных или искусственных пористых заполнителях. Крупнопористый (беспесчаный) бетон готовят на плотном или пористом крупном заполнителе (например, керамзите) без мелкого заполнителя (песка).

Имеются и другие виды бетонов: ячеистые, жаро- и химически стойкие, декоративные, силикатные, различающиеся между собой по назначению и составу, и др.

Внутри каждой группы бетоны различают по маркам. Числовое значение марок характеризует основные качества бетона, задаваемые при проектировании сооружения: прочность на сжатие в кгс/см2 через 28 дней нормального твердения, морозостойкость (Мрз), водонепроницаемость (В) и др.

Для тяжелых бетонов по прочности на сжатие СНиП установлено четырнадцать марок от М 50 до М 800, для легких бетонов - одиннадцать марок от М 25 до М 400.

Степень морозостойкости (Мрз) оценивают по количеству циклов попеременного замораживания и оттаивания, которые выдерживаются бетоном без нарушения его прочности. Для тяжелого бетона установлено восемь марок Мрз: 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400 и 500; для легкого бетона - десять марок Мрз: 25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400 и 500.

По водонепроницаемости тяжелые бетоны подразделены на шесть марок: В-2, В-4, В-6, В-8, В-10 и В-12, выдерживающих давление воды соответственно 2, 4, 6, 8, 10 и 12 кгс/см2, при котором не наблюдается просачивания воды через стандартный образец.

Бетонные и железобетонные конструкции могут быть сборными и монолитными. Сборные конструкции изготовляют на заводе или на специально оборудованной площадке на месте строительства. Монолитные конструкции выполняют непосредственно на стройке путем укладки в опалубку арматуры и бетонной смеси. Опалубкой называют специально собранные формы, деревянные или металлические, в которых изготовляют бетонные и железобетонные конструкции, для придания им предусмотренных проектом размеров и очертаний. По своей конструкции опалубка бывает сборно-переставная, катучая и скользящая.

Комплекс железобетонных работ складывается из следующих процессов:

заготовки и установки опалубки и поддерживающих ее лесов; изготовления арматуры и ее укладки в опалубку;

приготовления и транспортирования бетонной смеси, укладки ее в опалубку; ухода за бетоном и выдерживания его до получения им необходимой прочности;

снятия опалубки и лесов под ней.

Заготовку опалубки и арматуры и приготовление бетонной смеси производят, как правило, в централизованном порядке в мастерских и на заводах, обслуживающих ряд различных строек или ряд объектов на одной строительной площадке.

ПРОИЗВОДСТВО БЕТОННЫХ РАБОТ В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ

Замораживание бетона в раннем возрасте сильно снижает его прочность, поэтому основным требованием при бетонировании в зимних условиях является создание такого температурно-влажностного режима твердения бетона, при котором бетон до замерзания приобрел бы прочность не ниже указанной в п. 5.2 СНиП Ш-15-76.

При среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5° С и минимальной суточной температуре ниже 0°С бетонные и железобетонные работы выполняют по правилам производства работ в зимних условиях.

Для предохранения бетона от замерзания и поддержания положительной температуры при его твердении применяются способы термоса, паропрогрева и электропрогрева. При всех указанных способах бетонную смесь приготовляют с предварительным подогревом заполнителей и воды. Допускаемая температура подогрева воды и выход готовой бетонной смеси в зависимости от вида и марки применяемого цемента приведены в п. 5.6 СНиП Ш-15-76.

Бетонную смесь в зимних условиях перевозят в утепленной таре; места погрузки и выгрузки смеси должны быть защищены, от ветра. При выдерживании бетона по способу термоса теплую бетонную смесь укладывают в утепленную опалубку, рассчитанную по допускаемой потере тепла, уходящего через нее. 

Температура бетона, уложенного в утепленную опалубку, повышается и за счет тепла, выделяемого цементом в процессе его схватывания и твердения. 

Зная количество тепла, которое заключается в бетоне, и количество тепла, которое будет уходить через утепленную опалубку, можно по формуле проф. Б.Г. Скрамтаева определить срок остывания бетона до 0°С. Способ термоса рекомендуется для бетонирования массивных конструкций. Он наиболее эффективен при использовании глиноземистого цемента, выделяющего в период твердения наибольшее количество тепла.

В настоящее время способ термоса применяют с предварительным интенсивным электропрогревом самой бетонной смеси непосредственно перед укладкой ее в утепленную опалубку. Бетонная смесь, доставляемая на объект с температурой примерно до 10° С, разгружается в бункера, где она в течение 10—15 мин разогревается промышленным током до температуры 70—80° С, после чего сразу же укладывается в утепленную опалубку. 

Благодаря высокой начальной температуре уложенная бетонная смесь приобретает 50% проектной прочности в более короткие сроки, чем при обычном способе термоса. Эффективность способа повышается при применении быстротвердеющих цементов и химических ускорителей твердения бетонов.

При способе паропрогрева опалубку делают двухслойной, и в пространство между ее слоями, называемое паровой рубашкой, пускают пар. Конструкции прогревают насыщенным паром равномерно, для чего паровые рубашки колонн делят на отсеки высотой 3—4 м; пар подают в каждый отсек самостоятельно. При температуре паропрогрева 60° С бетон уже через 48 ч приобретает 70% проектной прочности.

Использование пара для прогрева монолитных железобетонных конструкций в условиях строительной площадки относительно дорого и недостаточно технологично.

При способе электр on p огр ев, а через свежеуложенный бетон, который во влажном состоянии является проводником, пропускают переменный ток напряжением в армированных конструкциях 50—120 В, а в неармированных 127—380 В. При прохождении тока бетон нагревается и в течение 1,5—2 суток приобретает прочность, достаточную для распалубки.

В зависимости от размеров конструкций для электропрогрева применяют металлические стержневые, струнные или пластинчатые электроды. Их соединяют электропроводами в группы и включают в сеть переменного тока.

Электродный прогрев бетона происходит недостаточно равномерно: в зоне электродов бетон пересушивается (что часто вызывает чрезмерные температурные напряжения); поэтому необходимо строго соблюдать режим электропрогрева и включать ток периодически (с перерывами).

Кроме электродного прогрева свежеуложенный бетон можно прогреть инфракрасными лучами, индукционным методом и др.

Нагревание и охлаждение бетона производят постепенно. Повышение (или понижение) температуры в бетоне не должно превышать 5—10° в 1 ч.

Помимо ускорения твердения 'бетона в нормальных условиях добавки имеют свойство понижать температуру замерзания бетона. Бетоны, приготовленные с повышенными добавками хлористых солей (до 15% количества воды), твердеют при отрицательных температурах (до —25° С) без снижения конечной прочности. Такие бетоны называют холодными бетонами; применяют их в неармированных конструкциях, например в дорожном строительстве.
При производстве бетонных работ в зимних условиях необходимо контролировать температуру уложенного бетона, измерять температуру наружного воздуха или окружающей среды и тщательно вести по установленной форме журнал ухода за бетоном.

При производстве работ в условиях вечномерзлых грунтов и в условиях жаркой и сухой погоды следует руководствоваться СНиП Ш-15-76, разделы 5 и 6.

< strong>КОНТРОЛЬ ЗА КАЧЕСТВОМ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ РАБОТ И ИХ ПРИЕМКА

При выполнении бетонных и железобетонных работ необходимо вести систематический контроль за качеством бетона. Несоблюдение установленных правил производства работ может привести к ряду дефектов. Наиболее распространенными из них являются наплывы, выпучивание, оголение арматуры, образование раковин, т. е. пустот в бетоне, которые образуются обычно в результате скопления в одном месте гравия или щебня без достаточного количества раствора.

Контроль за качеством бетона обычно возлагают на работников построечной лаборатории. В их обязанность входит проверка качества материалов, составляющих бетонную смесь; подбор состава бетона; ежесменный контроль дозировки и наблюдение за временем перемешивания бетонной смеси; проверка подвижности бетонной смеси у бетоносмесителя и на месте ее укладки; наблюдение за укладкой бетонной смеси и обеспечение надлежащего ухода за бетоном; изготовление по ходу работ контрольных кубиков, их хранение и испытание; наблюдение за температурой бетонной смеси в процессе ее приготовления и укладки и за температурой бетона в процессе его твердения в зимних условиях.

Бетонная смесь, поступающая на строительную площадку от завода-изготовителя, должна в каждом отдельном случае иметь накладную с указанием марки бетонной смеси, ее подвижности и времени отправки с завода. При приемке товарной бетонной смеси проверяют, не распалась ли она на составные части, не изменилась ли ее подвижность и не нарушено ли время перевозки, установленное лабораторией.

При производстве бетонных и железобетонных работ на строительстве должен вестись журнал производства бетонных работ, в котором ежесменно записывают следующие данные: количество уложенного бетона с указанием места его укладки; дата укладки; марка бетона; условия, в которых производились работы (температура воздуха, наличие осадков и т. д.); результаты испытания контрольных кубиков; дата снятия опалубки с конструкций.

В зимний период записывают также температуру бетонной смеси во время ее укладки и ежедневные изменения температуры в теле уложенного бетона в течение всего времени его выдерживания.

Приемку выполненных работ по возведению монолитных бетонных и железобетонных конструкций допускается производить не ранее достижения бетоном проектной прочности. Приемку работ приемочная комиссия производит по внешнему осмотру и на основании контрольных данных лаборатории, записей в журнале бетонных работ, актов на скрытые работы, результатов испытания контрольных кубиков и арматурной стали, рабочих чертежей с нанесенными на них изменениями, допущенными в процессе строительства, и т. д.

Комиссия проверяет соответствие конструктивных элементов их проектным размерам и положению, выявляет дефекты, определяет имеющиеся отклонения и проверяет соответствие их допускам, установленным в СНиП II1-15-76.

Железобетонные резервуары различного назначения испытывают на утечку из них воды, а метантенки, кроме того, — на утечку воздуха.

В настоящее время внедряются методы проверки качества бетона ультразвуком, просвечиванием и др.

ООО «Научно-производственное предприятие «Укрпромтехсервис»
тел.:+3 8 (044) 230-60-47, 464-93-07, 464-93-08, 464-93-45, 461-81-29

http:// www.upts.com.ua; E-mail: 2306047@mail.ru; <Почтова адреса: 04073, а/я 88, г. Киев;
Cвидетельство: № 100348308; ИНН: 228959926012; Код ЕГРПОУ: 22895990;