Руководство по производству бетонных работ (1975 год) - часть 6

Бетонирование конструкций раздельным способом

5.138. Способ раздельного бетонирования заключается в разновременной укладке непосредственно в опалубку составляющих бетонной смеси, минуя их предварительное перемешивание в бетоносмесительных установках.

К способу раздельного бетонирования относятся инъекционный и вибронагнетательный методы и метод «восходящего раствора» (ВР), который рассматривается в гл. 10 настоящего Руководства.

5.139. Инъекционный и вибронагнетательный методы раздельного бетонирования заключаются в нагнетании цементно-песчаного раствора снизу вверх под давлением в зерновое пространство крупного заполнителя, уложенного в опалубку конструкции.

Эти методы раздельного бетонирования позволяют значительно уменьшить количество рабочих швов в бетоне, так как крупный заполнитель может быть уложен в опалубку на всю ее высоту. Тяжелое бетоносмесительное оборудование заменяется более легким — растворосмесительным.

Эти методы могут быть эффективно применены при возведении железобетонных резервуаров, подпорных стен, сложных фундаментов под оборудование, колонн и свайных фундаментов, а также в случаях, когда применение обычной технологии по каким-либо причинам затруднительно.

Недостатками методов являются повышенные требования к чистоте крупного заполнителя, прочности опалубки и ее растворонепро-ницаемости.

Кроме того, их применение требует повышенной квалификации рабочих. В каждом конкретном случае применение раздельного бетонирования необходимо обосновать путем сравнения технико-экономических показателей этого метода производства бетонных работ с другими.

5.140. К растворной смеси, мелкому и крупному заполнителю бетона раздельной укладки предъявляются следующие требования.

Модуль крупности песка должен быть не более 1,8. Соотношение между максимальным размером зерен песка в растворе и минимальным размером зерен крупного заполнителя должно быть не менее 1 : 10.

Крупный заполнитель (щебень, гравий) должен быть чистым. Не допускается применение крупного заполнйтеля, содержащего более 5% зерен лещадной формы.

Минимальный размер крупного заполнителя должен быть 40 мм, наибольший не должен превышать 1/3 наименьшего размера бетонируемой конструкции или 3/4 минимального расстояния в свету между стержнями арматуры. Более мелкий щебень или гравий допускается применять на основе проведения соответствующих опытно-производственных работ.

Водоотделение инъекционного раствора должно быть в пределах 1—3%, а расслаиваемость не более 20 мм.

Повышение подвижности и однородности растворов и уменьшение их расслаиваемости и водоотделения достигается путем приготовления растворов в высокоскоростных турбулентных и вибротур-булентных смесителях, а в случае использования для приготовления обычных смесителей — путем дополнительной кратковременной активации готовых смесей в высокооборотных смесителях (типа С-868 или СБ-81).

Примечание. Конструкция смесителей С-868 и СБ-81 разработаны Кузниишахтостроем (г. Кемерово). Смеситель С-868 выпускается серийно Новосибирским заводом строительных машин. Производительность С-868—2 м3/ч активированного раствора, емкость готового замеса 65 л.

Подвижность раствора должна быть не менее 12 см (по глубине погружения стандартного конуса) при соотношении цемента к песку в смеси не более 1:2.

Подбор состава бетона производится опытным путем посредством испытания партий бетонных образцов, изготовленных на растворе с различным водоцементным и цементно-песчаным отношением. Изготовление образцов должно производиться раздельным методом (чертежи прибора разработаны ЦНИИОМТП).

5.141. Нагнетание раствора при инъекционном методе рекомендуется производить:

при толщине вертикальных элементов конструкции более 1 м через стальные инъекционные трубы, устанавливаемые в опалубку до укладки крупного заполнителя (рис. 43).

Инъекционные трубы изготавливаются из звеньев стальных труб диаметром 38—50 мм, длиной !—2 м. В нижнем звене инъекционной трубы делаются прорези шириной 15 мм или отверстия диаметром 10—20 мм на длину 150—300 мм от устья, которые увеличивают площадь выхода раствора в крупный заполнитель;

при толщине вертикальных элементов конструкции не менее 1 м через инъекционные отверстия или штуцера (диаметром 38—50 мм) в опалубке сооружения (рис. 44). Для увеличения площади выхода раствора в крупный заполнитель против отверстий (штуцеров) на всю толщину конструкции устанавливаются витые проволочные спирали, диаметр проволоки 3—5 мм. Внутренний диаметр спирали должен быть равен диаметру отверстия в опалубке. Шаг витков спирали не должен превышать размера зерен крупного заполнителя. Такая спираль устанавливается до укладки крупного заполнителя и фиксируется с помощью стержня, пропущенного в инъекционное отверстие (штуцер).

5.142. В процессе бетонирования инъекционные трубы должны быть заглублены в раствор не менее чем на 300 мм. По мере подъема свободной поверхности раствора инъекционные трубы извлекаются из крупного заполнителя. Извлеченные звенья удаляются (при

отключенном растворонасосе), после чего нагнетание продолжается в оставшиеся в крупном заполнителе звенья инъекционных труб.

Извлечение инъекционных труб можно производить различными подъемными механизмами и приспособлениями. На рис. 45 приводится один из возможных вариантов легкого ручного переносного подъемника массой 20 кг.

При нагнетании раствора в крупный заполнитель через инъекционные отверстия (штуцера) в опалубке раствор не должен выливаться из следующего по высоте отверстия, так как в случае вынужденного перерыва в бетонировании в эти отверстия невозможно будет продолжать инъекцию. После окончания нагнетания раствора в оче-

редное отверстие (штуцер) оно закрывается деревянной пробкой (заглушкой).

Рис. 44. Схема распространения раствора при его инъекции в крупный заполнитель через отверстия в опалубке, по центру которых установлены проволочные спирали

Инъекционные трубы и инъекцоинные отверстия располагаются в опалубке сооружения таким образом, чтобы не оставалось участков крупного заполнителя, в которые раствор не проникал бы под действием напора, создаваемого растворонагнетающими механизмами (рис. 46). Расстояние между инъекционными трубами или отверстиями в опалубке в плане может быть ориентировочно принято равным

5.145, Инъекционная установка должна состоять из смесителя-активатора (типа СБ-81), вибросита и растворонагнетающего механизма (растворонасосов типа С-317Б или бетононасосов). Из этих агрегатов может быть скомпонована любая по производительности стационарная или, при необходимости, передвижная установка.

Активированный инъекционный раствор можно приготовлять непосредственно на площадке в турбулентном смесителе или на заводе в обычных растворосмесителях с последующей активацией раствора в инъекционной установке.

5.146. Опалубка конструкции должна быть прочной, жесткой и растворонепроницаемой.

Величина давления бетонной смеси на опалубку при нагнетании раствора (состава от 1 : 1 до 1:2, подвижностью 14-—12 см) в круп-

ный заполнитель (40—60 мм) на высоту 1 м от низа инъекционной трубы или отверстия в опалубке находится в пределах 8—15 тс/м2. При нагнетании раствора на высоту более 1 м давление увеличивается пропорционально расстоянию между свободной поверхностью раствора и низом инъекционной трубы (отверстием). При нагнетании раствора в крупный заполнитель фракции 60—100 мм величина давления на опалубку снижается примерно вдвое.

5.147. Контроль за распространением раствора в процессе бетонирования производится с помощью контрольных труб, перфорированных по всей длине продолговатыми прорезями или отверстиями в опалубке диаметром 10 мм.

Для определения уровня раствора в контрольные трубы опускается поплавковое устройство или электрический щуп.

5.148. Вибронагнетательный метод как разновидность раздельной технологии бетонирования монолитных конструкций отличается Tv.m, что при нагнетании цементно-песчаного раствора в межзерновое пространство уложенного в опалубку крупного заполнителя, производится одновременное вибрирование крупного заполнителя, цементно-песчаного раствора и образующейся бетонной смеси. Благодаря вибрированию повышается подвижность раствора и улучшаются фильтрационные свойства крупного заполнителя, что способствует получению бетонов марки 300 и выше.

Особенностью технологического процесса при бетонировании конструкций вибронагнетательным методом является необходимость в ряде случаев одновременного осуществления таких производственных операций, как досыпка крупного заполнителя, приготовление и нагнетание цементно-песчаного раствора, вибрирование и подъем оборудования.

Для осуществления вибрационной проработки используются в основном глубинные вибраторы с удлиненными штангами.

5.153. При бетонировании конструкций шириной менее 1 м пода* ча цементно-песчаного раствора может производиться через отверстия в опалубке, защищенные проволочными спиралями, а вибрирование— внутренними или наружными навесными вибраторами. Расположение отверстий для нагнетания раствора по длине конструкций, а также вибраторов выбирается в соответствии с рекомендациями п. 5.149. По высоте конструкции расстояние между отверстиями не должно превышать 1,5 м.

5.154. Подъем вибропакета в процессе бетонирования следует начинать по достижении раствором верха рабочей части вибраторов, что определяется измерением положения уровня раствора в контрольных трубах. После подъема вибропакета на длину одного звена труб-подвесок и раствороподающих труб (при бетонировании конструкций большой высоты) удаляются очередные их звенья; продолжительность работ по удалению звеньев труб должна быть минимальной и во всех случаях не превышать 30 мин.

5.155. Контролю подлежат: качество используемых материалов, работа механизмов, количество поданного в конструкцию цементнопесчаного раствора, положение раствора в межзерновом пространстве крупного заполнителя, качество получаемого в конструкции бетона. Он осуществляется аналогично контролю, проводимому при бетонировании конструкций другими способами раздельной укладки бетона.

Примечание. В качестве примера на рис. 50 приведена схема организации рабочего места при бетонировании конструкций виб-ронагнетательным методом.

6. УХОД ЗА БЕТОНОМ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

Выдерживание бетона и уход за ним

6.1. В соответствие с указаниями СНиП III-B.1-70 при выдерживании уложенного бетона в начальный период его твердения необходимо поддерживать благоприятный температурно-влажностный режим, предотвращать значительные температурно-усадочные деформации и предохранять от механических повреждений.

Мероприятия по выдерживанию и уходу за бетоном должны быть предусмотрены в проекте или разработаны лабораторией и руководством строительства.

6.2. В летнее и особенно жаркое время поверхность свежеуложенного бетона должна быть защищена от действия прямых солнечных лучей и ветра. Это достигается укрытием бетона брезентом или мешковиной, которые должны поддерживаться во влажном состоянии. При отсутствии названных возможностей поверхность бетона может быть закрыта слоем влажных опилок или песка, которые насыпаются через 3—4 ч после укладки бетона и поливаются рассеянной струей воды из брандспойта до 5 раз в день. Одновременно в теплое и жаркое время увлажняется и деревянная опалубка. Уход должен продолжаться в течение 7—14 дней в зависимости от погоды и вида применяемого цемента до достижения бетоном прочности 50—70% проектной. В жаркое время года можно использовать метод покры-

вающих бассейнов в соответствии с рекомендациями гл. 9 настоящего Руководства.

6.3. При выполнении значительных объемов работ при устройстве полов, покрытии дорог и т. п. можно применять передвижные укрытия — колпаки из брезента, мешковины или пленки, которые надвигаются на свежеуложенный бетон по боковым ограждающим доскам. Количество таких колпаков должно обеспечивать выдерживание бетона до приобретения им прочности 6—8 кгс/см2, после чего поверхность бетона можно укрыть опилками, песком или залить водой. Эти же колпаки защитят свежеуложенный бетон от дожди. Колпаки должны быть закрыты со всех сторон, чтобы устранить сквозное продувание под ними и не допустить быстрого высыхания бетона. При отсутствии материалов для устройства укрытий поверхности бетона, не предназначенной для монолитного контакта с бетоном и раствором, могут вместо укрытия и поливки покрываться специальными пленкообразующими составами.

Для этой цели применяются эмульсии на основе битумов БН-1, БН-II или БН-III или битумов нефтяных дорожных БНД-130/200, 60/90. Пленкообразующие эмульсии следует наносить через 2—3 ч после укладки бетона с помощью краскопультов или пневматических пистолетов-разбрызгива гелей.

Приготовление битумных эмульсий выполняется по специальным техническим указаниям Минтрансстроя ВСН 35-70.

6.4. В осеннее и весеннее время года при температуре воздуха +5° С и ниже, когда возможны заморозки, необходимо иметь материалы для утепления открытых поверхностей бетона. Время выдерживания бетона при укрытии назначается с учетом роста прочности уложенного бетона, определяемого лабораторией по испытанию контрольных образцов, находившихся в условиях твердеющего бетона конструкции.

6.5. Уход за бетоном в зимнее время года изложен в гл. 7 настоящего Руководства. Регулирование температурного режима в бетоне массивных сооружений (фундаментов, подпорных стен и др.) должно выполняться по указаниям проекта сооружения или проекта производства работ. В частности, при внезапном наступлении холодной погоды еще не остывшие массивы и сооружения большой протяженности для устранения появления трещин не следует распалубли-вать, если это возможно, или следует укрыть теплоизоляционными материалами или брезентами, края которых привалить сухой землей.

6.6. При возможности повреждения свежеуложенного бетона движущимися грунтовыми водами необходимо его оградить от размыва на 5—10 сут до достижения прочности не ниже 50 кгс/см2.

6.7. Движение людей по забетонированным конструкциям, а также установка на них лесов и опалубки для возведения вышележащих конструкций допускается при достижении бетоном прочности не ниже 15 кгс/см2, что устанавливается лабораторией строительства.

6.8. Движение автотранспорта и других машин по забетониро-' ванным конструкциям разрешается после достижения бетоном прочности, предусмотренной в проекте производства работ или по согласованию с проектной организацией.

6.9. Снятие боковых элементов опалубки, не несущих нагрузки от веса конструкций, допускается по достижении бетоном прочности, обеспечивающей сохранность поверхности и кромок углов от повреждения при распалубке. При отсутствии необходимости повторного использования опалубки целесообразно снимать ее не ранее 3, 5,

7 дней в зависимости от погоды и немедленно защищать бетон от высушивания летом и охлаждения осенью.

Снятие несущей опалубки железобетонных конструкций допускается только после достижения бетоном прочности, соответствующей данным табл. 11 СНиП III-B.1-70.

Контроль качества бетона

6.10. Контроль качества бетона заключается в проверке соответствия его физико-механических характеристик требованиям проекта.

6.11. Обязательной является проверка прочности бетона на сжатие. Бетон для дорожного и аэродромного строительства следует испытывать также на растяжение при изгибе.

Испытания бетона на прочность при осевом растяжении, растяжении при изгибе, на морозостойкость и водонепроницаемость производятся по требованию проекта.

6.12. Прочность при сжатии, водонепроницаемость и морозостойкость бетона следует проверять на контрольных образцах, изготовленных из проб бетонной смеси, отобранных после ее приготовления на бетонном заводе, а также непосредственно на месте бетонирования конструкций (за исключением случаев, оговоренных в пи. 6.3 и 6.4).

Остальные физико-механические характеристики бетона определяются по контрольным образцам, изготовленным из проб, отобранных на бетонном заводе.

Примечания: 1 Пробой называется порция бетонной смеси одного состава, отобранная из одного замеса или из одной транспортной емкости для изготовления одной или нескольких серий образцов.

2. Пробы следует отбирать от случайных замесов. При этом пробы не рекомендуется отбирать из первых и последних порций бетона, а также из двух соседних замесов.

3. Серией образцов называется группа контрольных образцов-кубов, изготовленных из одной пробы бетонной смеси, твердевших в одинаковых условиях и испытанных в одном возрасте.

6.13. Контроль качества бетона в конструкциях и сооружениях осуществляется:

по требованию проекта или специальных нормативных документов;

когда имеются опасения, что качество уложенного бетона по каким-либо причинам не соответствует требованиям проекта;

для принятия решения о возможности применения конструкции, сооружения или его части в случаях, когда определенные по специально изготовленным контрольным образцам физико-механические свойства бетона оказываются ниже проектных.

6.14. Контроль качества бетона в конструкциях и сооружениях можно производить:

а) испытанием на прочность, морозостойкость и водонепроницаемость выбуренных кернов;

б) нагнетанием воды в скважины после выбуривания кернов или скважин (без оОязательного извлечения кернов) для определения водопоглощения бетона;

в) неразрушающими методами контроля прочности бетона.

6.15. У места укладки бетонной смеси должен производиться си-

стоматический контроль ее подвижности. Целесообразно проверять подвижность бетонной смеси тех же замесов, из которых отбирают пробы для изготовления контрольных образцов.

Случаи отклонения подвижности от заданной должны немедленно сообщаться лаборатории бетонного завода для выяснения причин и при необходимости корректировки состава.

6.16. Контрольные образцы бетона, изготовленные из проб бетонной смеси на бетонном заводе, должны храниться в камере нормального твердения до момента испытаний их в возрасте, соответствующем достижению проектной марки.

6.17. Контрольные образцы, изготовленные у места бетонирования, должны храниться в условиях твердения бетона конструкции.

При производстве бетонных работ без обогрева бетона конструкции контрольные образцы располагают для хранения вблизи конструкций, предусмотрев меры против их повреждения.

Образцы должны быть укрыты от ветра, затенены, к ним должен быть обеспечен доступ воздуха со всех сторон. Для этого следует устанавливать образцы на узкие рейки промежутками 5—10 см между поверхностями соседних граней.

В случаях применения прогревных методов, а также выдерживания бетона методом термоса, контрольные образцы рекомендуется хранить в переносной камере с терморегулированием, обеспечивающей поддержание равенства температур бетона конструкции и контрольных образцов.

6.18. При доставке контрольных образцов со строительной площадки в лабораторию для испытаний рекомендуется для предотвращения разрушения, околов углов перевозить их в ящиках с опилками или песком.

6.19. Методика испытания контрольных образцов должна быть постоянной.

6.20. Сроки испытания образцов нормального хранения должны строго соответствовать предусмотренным проектной маркой (28 сут, 90 сут и т. д.).

Сроки испытаний контрольных образцов, выдерживаемых в условиях твердения конструкций назначаются лабораторией в зависимости от фактических условий вызревания бетона конструкций с учетом необходимости достижения к моменту испытаний проектной марки.

6.21. Прочность бетона при сжатии следует контролировать и оценивать в соответствии с требованиями ГОСТ 18105—72 «Бетоны. Контроль и оценка однородности и прочности».

6.22. В качестве основного метода контроля следует применять систематический статистический контроль.

6.23. Контроль и оценка прочности бетона при сжатии с применением нестатистического метода допускается в следующих случаях.

при бетонировании отдельных монолитных конструкций, когда небольшие объемы бетона не позволяют получить в установленные сроки необходимое для статистического контроля количество серий контрольных образцов;

при контроле прочности бетона, изготовленного на инвентарных и передвижных приобъектных бетоносмесительных узлах мощностью менее 15 м3/ч, обеспечивающих бетонной смесью только данный строящийся объект, а также при изготовлении бетонной смеси автобетоносмесителями из сухих составляющих. В этом случае допускается производить контроль прочности бетона по образцам из проб,

отобранных на месте бетонирования. Образцы изготовляются из проб, отбираемых не реже одного раза в неделю, и испытываются в 28-дневном возрасте после твердения в нормальных условиях.

6.24. На объектах с общим объемом работ менее 50 м3, получающих товарную бетонную смесь с заводов и установок, расположенных на расстоянии не более 20 км, допускается оценка прочности бетона по данным лаборатории завода-изготовителя бетонной смеси без изготовления контрольных образцов на месте укладки.

Примечание. Это указание не распространяется на бетонирование ответственных каркасных и толстостенных конструкций (балок, колонн, плит перекрытий и покрытий, а также монолитных стыков сборных конструкций).

Контроль качества и оценка однородности и прочности бетона при сжатии статистическим методом

6.25. Подготовка лаборатории стройки к применению статистического метода контроля и оценки прочности и однородности бетона включает обучение персонала лаборатории и тщательную проверку лабораторного оборудования, в том числе:

а) состояния форм для контрольных образцов;

б) режима работы лабораторной виброплощадки и качества уплотнения бетона образцов;

в) состояния измерительных инструментов и приборов;

г) прессов и методику испытаний образцов на прочность при сжатии;

д) правильности режима работы камеры нормального твердения образцов, наличия прокладок для многоярусного хранения образцов, правильности работы термометра и психрометра.

6.26. Для контроля прочности бетона на строительной площадке статистическим методов подлежащие бетонированию конструкции разбиваются на технологические комплексы.

В качестве технологического комплекса условно принимают группу одновременно бетонируемых и выдерживаемых в одинаковых условиях монолитных конструкций из бетона одного состава.

6.27. Бетон технологического комплекса разбивается на партии. В качестве партии принимается объем бетона, уложенного в конструкции одного технологического комплекса за период, не превышающий одни сутки.

6.28. Для контроля от каждой партии бетона следует отбирать не менее двух проб из разных замесов (или транспортных емкостей).

Каждая проба по объему должна обеспечить изготовление одной серии образцов, предназначенной для контроля прочности в возрасте, соответствующем достижению проектной марки, и дополнительных серий для промежуточного нестатистического контроля прочности в соответствии с требованиями проекта и нормативных документов.

6.29. Каждая серия, как правило, состоит из трех контрольных образцов.

Контрольные образцы изготовляются и испытываются в соответствии с требованиями ГОСТ 10180—67 «Бетон тяжелый. Методы определения прочности» или ГОСТ 11050—64 «Бетон легкий на пористызс заполнителях. Методы определения прочности и объемного веса».

содержание .. 4 5 6 7 ..