Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Особенности бетонирования конструкций в зимних и летних условиях




Благодаря достижениям науки и практики бетонные работы в стране осуществляются круглый год без перерыва.

Образование и твердение цементного камня происходит через стадии формирования коагуляционной и кристаллической структур.

В стадии коагуляции вода, обволакивая мелкодисперсные частицы це­мента, образует вокруг них оболочки, которыми частицы цемента сцепля­ются друг с другом. По мере гидратации цемента происходит кристаллиза­ция (образование кристаллической решетки), что и определяет механизм твердения цементного камня (нарастание прочности бетона).

Очень важно знать, что первая фаза (коагуляция) более интенсивно протекает при температурах +5...0 °С, вторая фаза (кристаллизация) - при повышении температуры до заданной 35..60 °С (в зависимости от массив­ности конструкций, видов цемента и способов разогрева) с интенсивно­стью разогрева 8.. 10 °С в час. Выдерживание указанного режима обеспе­чивает экономию цемента, образование однородной структуры и достиже­ние расчетной прочности бетона.

При отрицательных температурах вода, содержащаяся в капиллярах и теле бетонной смеси, замерзает и увеличивается в объеме примерно на 9 %, что приводит к возникновению внутренних сил давления. Если образовавшиеся структурные связи не уравновешивают эти давления, то они разрушаются и не восстанавливаются. Поэтому в практике было введено понятие критической прочности, при которой замораживание бетона уже не может разрушить структуру.

Критическая прочность для бетонов марок 200-300 должна быть не ниже 50 % проектной, для бетонов марок 400-500 - не ниже 40 % (и не ниже 5 МПа), для. предварительно напряженных конструкций - 70 %.

Существует также понятие технологической прочности бетона, доста­точной для демонтажа несущих конструкций опалубки и сдачи бетонной конструкции для выполнения последующих конструкций и работ (напри­мер, монтажа фундаментных блоков по ростверкам, кирпичной кладки по бетонным балкам и т.д.). Технологическая прочность бетона для различ­ных конструкций и балок пролетом до 8м принята 70 % от марочной, для несущих конструкций пролетом свыше 8м - 100 %.

Используют различные способы обеспечения твердения бетонной смеси в зимних условиях. Выбор способа зависит в первую очередь от массивности конструкции и наличия источников энергоресурсов.

Массивность конструкций характеризуется показателем модуля по­верхности бетонируемой конструкции (м-1). Для колонн, балок модуль поверхности определяется отношением пе­риметра к площади поперечного сечения.

Для конструкций с Мп<6 м-1 наиболее экономичен и технически воз­можен метод "термоса" (безобогревный метод). Метод предполагает, что бетон с заданной начальной температурой укладывают в опалубку. Допол­нительное тепло, необходимое для твердения, выделяется в процессе реак­ции гидратации цемента. Конструкцию утепляют. Толщина утеплителя д.б. такой, чтобы бетон в укрытии набрал задаваемую прочность за время снижения тем­пературы бетона на периферии до 0 °С.

Самый надежный (но более дорогой) способ- бетонирование в тепля­ках. В этих условиях могут бетонироваться конструкции любой массивно­сти. Конструкция тепляка состоит из каркаса (чаще всего металлического), обшитого брезентом или другими материалами.

При наличии достаточных резервных электрических мощностей (на строительстве атомных, гидроэлектростанций и т.д.) может быть исполь­зован форсированный электропрогрев бетонной смеси (расход электро­энергии для разогрева 50...60 кВ на 1 м бетонной смеси). В специальных бадьях за15...20 мин бетонная смесь с помощью специальных электродов нагревается до 50...60 °С и укладывается в опалубку. Открытые горизонтальные поверхности покрываются утеплителем. Если резервные мощности электроэнергии отсутствуют, используют перевозку сухих смесей в миксерах.На подъезде к строительной площадке смесь затворяется горячей водой (температурой около 80 °С). При этом обеспечивается экономия расхода энергии и трудозатрат.

Разогретая бетонная смесь быстро теряет пластические свойства по­этому времяукладки бетонной смеси не должно превышать 15 минут. Электропрогрев бетона выполняется с помощью стержневых (из круг­лой стали диаметром 6...8 мм) или нашивных (из полосовой стали толщи­ной 2...3 мм, шириной 30 мм) электродов. Электропрогрев используется примодуле поверхности конструкции 7... 12 м-1. Стержневые электроды устанавливают на расстоянии 10... 15 см в ряду с одноименными зарядами и20...30 см между рядами с разноименными зарядами, нашивные полосо­вые (прибивают к опалубке) через 15...20 см (рис. 5.6, а,б).

 

Для прогрева стыков сборных железобетонных конструкций (чаще всего стыков колонн) используют навивочные электроды (изолированный алюминиевый провод), которые обеспечивают индуктивный способ нагрева (прогрев в магнитном поле). Расстояния между спиралями 5... 10 см.

Электроды не должны соприкасаться с рабочей арматурой. Обвязка электродов производится алюминиевой проволокой.

В практике бетонных работ в зимнее время часто используются противоморозные химические добавки вводимые в бетон в количестве 2... 10 % от массы цемента во время приготовления, например нитрит натрия (NaN02) и поташ (KjCOj) - соли нейтральные к металлу. Добавки снижают температуру замерзания воды в бетоне и тем самым увеличивают время твердения бетона.

 

24. Анализ работ, характеристика зданий и сооружений из монолитного железобетона

Традиционные бетонные работы являются нетехнологичными, так как их производство связано с высокой трудоемкостью (только опалубочные и арматурные процессы составляют 60 % от общих трудозатрат). В зимних условиях трудоёмкость еще больше возрастает, поэтому строители при возможности финансирования производят замену конструкций из моно­литного железобетона на сборные, а конструкции из монолитного железо­бетона выполняют там, где это технически необходимо: бетонирование ро­стверков свайных фундаментов, несущие конструкции встроенных в кир­пичных домах помещений, при строительстве промышленных и граждан­ских зданий с нагрузками на перекрытия, превышающими допустимые на типовые сборные конструкции.

Сегодня интерес к монолитному железобетону повысился. Конструк­ции из монолитного железобетона дешевле сборного, кроме того, облада­ют многими другими преимуществами: большой несущей способностью, защищенностью металла от коррозии, уменьшением отделочных работ, высокой архитектурной пластичностью. Не случайно в сейсмических районах отдают предпочтение строительству промышленных и граждан­ских зданий из монолитного железобетона. Построен жилой дом из моно­литного железобетона в городе Северодвинске.

Длительное время строительство из монолитного железобетона сдерживалось из-за недостаточной механизации и несовершенства техно­логии.

В последнее десятилетие наметился значительный прогресс по всему комплексу проблем монолитного строительства. Были созданы специали­зированные региональные строительные организации (подобно тресту "Спецжелезобетон"), которые сконцентрировали большие объемы работ, что позволило использовать современные механизмы по приготовлению (автоматизированные установки), транспортировке (миксеры) и укладке (бетоноукладчики) и методы обеспечения твердения бетонной смеси в зим­них условиях. Учеными предложены новые надежные пластификаторы, позволившие механизировать подачу бетонной смеси в конструкции и сни­зить температуру ее замерзания. Применение в больших количествах од­нотипных конструкции позволило использовать металлические, металло-деревянные многократно оборачиваемые опалубки, предварительно заго­товленные в цехах арматурные каркасы. Все это привело к значительном) снижению трудозатрат (до 40%) при стоимости строительства, не превышающей стоимость строительства кирпичных зданий.

В практике строительства из монолитного железобетона возводятся жилые дома, цилиндрические сооружения (силосы, насосные станции, резервуары), жесткие лестнично-дифтовые шахты высотных зданий, конус ные по высоте сооружения (дымовые трубы, телевышки, градирни), каркасные здания промышленного назначения и другие объекты.

Виды и материал опалубок

Опалубкой называют устройство, выполняемое для образования фор мы бетонируемой конструкции и восприятия нагрузки от свежеуложенно бетона. Поэтому опалубка должна быть прочной, жесткой и неизменяемо

Важной характеристикой опалубки является ее оборачиваемость. По оборачиваемости различают опалубку неинвентарную, используемую для одного сооружения индивидуального проекта, и инвентарную (многократно используемую и поэтому экономичную). Инвентарная опалубка проектируется разборно-переставной и подвижной (скользящая и катучая). Pазновидностью инвентарной опалубки является несъемная опалубка обыч из железобетонных инвентарных элементов.

Неинвентарную опалубку чаще всего выполняют деревянной, инвен­тарную- металлической (листы толщиной 1,5...2 мм и каркас из профи­лей), металлодеревянной (металлический каркас, деревянные стенки, оби­ваемые фанерой или пластиком), деревянной (соприкасаемые с бетоном поверхности которой также обиваются фанерой или пластиком). Конст­руктивно опалубка состоит из формообразующих, крепежных и поддержи-вающйх элементов.

Инвентарная опалубка готовится в заводских условиях по предвари­тельно разработанным проектам. Древесина используется с влажностью не более 25 %.

 

25. Приготовление, транспортировка, подача в конструкции,, и уплотнение бетонной смеси (+ см.24 вопрос)

Основной технологической задачей при приготовлении бетонной сме­си является обеспечение точного соответствия готовой смеси заданным составам.

Приготовление бетонной смеси производится на централизованных бетонных заводах с высокой степенью автоматизации. Затворенная водой или сухая смесь доставляется на строительную площадку в миксерах, что позволяет перевозить смесь на экономически целесообразные расстояния с неограниченным временем, обеспечивая при этом требуемое качество сме­си (исключается расслоение).

При небольших расстояниях (до 5 км) затворенная водой смесь может перевозиться в самосвалах. На партию бетонной смеси (до 50 м3) выдается сопроводительный паспорт, где указываются: под какой класс бетона про­изведено дозирование составляющих, показатель осадки конуса и другие требуемые проектом характеристики (морозостойкость, водонепроницае­мость и т.п.).

Подача бетона в конструкцию может быть принята в бадьях краном при интенсивности бетонирования до 15 м /ч, при более высокой - с помо­щью насосов (бетоноукладчиков), при этом осадка конуса должна быть не менее 10 см, что достигается добавками пластификаторов типа С-3 или других, рекомендованных нормами.

Уплотнение бетонной смеси производится вибраторами, при этом вы­сота свободного падения смеси в конструкцию не должна превышать 2 м, а при разгрузке в сильно армированную конструкцию 3 м. Рабочие переры­вы в бетонировании более 1 часа допускаются в основании и у капители колонны в пределах 1/3 середины пролета балки, перекрытия. В остальных частях конструкций, а также днища жидкостных емкостей бетонирование ведут непрерывным способом (последующая партия бетона укладывается до начала схватывания ранее уложенной).

26. Основы проектирования и расчета опалубки для возведения каркасного промышленного здания

Каркасные здания из монолитного железобетона возводятся по инди­видуальным проектам, что обуславливает использование опалубки пре­имущественно из пиломатериалов и тонкомерного леса для устройства поддерживающих конструкций.

Промышленное каркасное здание включает к себя колонны, балки (ригели) и плиты перекрытия. Конструкция покрытия может выполняться из типовых сборных железобетонных конструкций, ограждающие конст­рукции - сборные или из кирпича.

Установка опалубки и бетонирование производятся поэтажно, а в пре­делах этажа - по захваткам, что позволяет использовать деревянную опа­лубку не менее трех раз. В пределах захватки одновременно устанавлива­ется опалубка и арматура колонн, балок, перекрытии. Это обеспечивает прочность, устойчивость и неизменяемость системы.

Узел опалубки сопряжений колонны, ригеля и плиты перекрытия имеет стандартный набор несущих крепежных элементов (рис 5.4).

Стойки ставятся через 1,2... 1,5 м, прогоны - через 1 м, кружала через0,7...0,8 м, в дальнейшем размеры подтверждаются расчетами. Элементы опалубки - прогоны, щиты, крепежные доски - выполняются из пиломате­риалов толщиной 25...40 мм. Окончательно сечения уточняются расчетом.

Сбор нагрузок для расчета элементов опалубки производится соглас­но, например, на щит днища балки действуют нагрузки от свежеуложенного бетона, от вибрации при уплотнении бетона и разгрузке, от рабочих и инструмента, от собственного веса щитов.

Если подсчитать нагрузки и принять прогоны крепежных ле­сов за опоры, то щит днища можно представить как много­пролетную балку. Приведя на­грузку к задаваемой ширине доски Ъ, можно представить расчетную схему, как показано на рис. 5.5, и определить требуемую высоту h сечения доски.

Прочность доски обеспечивается при соблюдении равнове­сия:

Аналогично можно определить сечения досок кружал, подкружальной, прижимной, боковых щитов и прогонов. Доски для устройства горизонтальных связей стоек и раскосов, щитов рабочих настилов можно принять конструктивно, опираясь на практический опыт.

 

 

Скользящая опалубка

Скользящая опалубка подвижна, ее поднимают вверх без перерыва в бетонировании и применяют при возведении высотных же лезобетонных сооружений с монолитными вертикальными стенами постоянного, а в последнее время и переменного сечения. Применениие опалубки особенно эффективно при строительстве высотных зданий (высотой в 16...24 этажа) и сооруже­ний с минимальным количеством оконных и дверных проемов, закладных деталей и элементов. К ним относятся силосы для хранения различных мате­риалов, дымовые трубы высотой до 400 м, градирни, отдельно ядра жестко­сти высоких зданий, резервуары для воды, радио- и телевизионные башни. Важным достоинством строительства таких объектов является значительное повышение темпов строительства, снижение трудоемкости, стоимости, сро­ков работ.

В отличие от сооружений, возводимых в сборном варианте, монолитное решение исключает наличие стыков, что способствует улучшению эксплуа­тационных характеристик зданий. Скользящая опалубка позволяет расши­рить гамму архитектурно-планировочных решений, обеспечивает улучшение звукоизоляции сооружения, повышает теплотехнические характеристики здания. При возведений зданий в сейсмических районах решается проблема их надежности и сейсмостойкости.

Монолитное домостроение в скользящей опалубке позволяет одним комплектом опалубки, путем его переналадки, осуществлять строительство зданий различного планировочного решения и разной этажности.

Опалубка эффективна, если ее использование предусмотрено для возве­дения нескольких рядом расположенных зданий. При возведении одиночных зданий опалубка окажется экономически эффективной при высоте здания не менее 25 м.

Опалубка состоит из двух одинаковой высоты внутренних и наружных щи­тов (рис. 24.2) неизменяемой конструкции. Неизменяемость щитов обеспечи­вается опалубочными балками, располагаемыми в два яруса по высоте щитов по всему их контуру с наружной и внутренней сторон. Балки, в свою очередь, передают усилия на металлические домкратные рамы, располагаемые над опа­лубкой по всему ее периметру и передающие вес всей опалубки на домкрат­ные стержни 0 22...28 мм и длиной до 6 мили трубы, расстояние между кото­рыми, а значит и между домкратными рамами, определяется расчетами в зави­симости от действующих на стержни нагрузок и не превышает 2 м при круг­лых стержнях и 1,2... 1,4 м - при прямоугольных. Несущая способность стерж­ней должна быть больше всех действующих на них усилий и нагрузок. Домкратные стержни внизу крепят с помощью электросварки к арматурному вы­пуску из фундамента здания. Стержни наращивают по высоте, стык выполняют на резьбе; в нижнем стержне имеется выточка с внутренней резьбой, в верхнем стержне - хвостовик с наружной резьбой. Целесообразно, чтобы стыки сосед­них арматурных стержней были на разном уровне.

На домкратных рамах сверху закреплены гидравлические или электриче­ские домкраты (рис 24.2,в), с их помощью одновременно поднимают все элементы опалубки по домкратным стержням. На домкратные рамы и верхний ряд балок опирается с внутренней стороны рабочий настил, где находятся рабочие, необходимое для работ обору­дование, материалы и наружный настил с ограждением. Также с наружной и внутренней сторон опалубки к домкратным рамам и рабочему настилу под­вешены на цепных подвесках подмости, с которых выполняют работы по исправлению дефектов бетонирования, изъятию закладных деталей.

Для подъема опалубки используют домкраты: ручные, гидравлические и электрические. Самые неудобные в работе ручные винтовые домкраты. Спе­цифика их работы в том, что на холостом ходу усилия от домкратной рамы и приходящейся на нее массы прилегающей опалубки передается на рядом расположенные домкраты, так как на новый ярус их поднимают попеременно, поэтому и темп работ низкий.

 

 

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...