Лекция 12 (окончание) 5.4. Укладка бетонной смеси 5.4.1. Подготовка к укладке

смеси;
5.4.2. Способы укладки бетонной смеси;
5.4.3. Уплотнение бетонной смеси вибрированием;
5.4.4. Устройство

рабочих швов;
5.4.5. Уход за бетоном и приёмка работ;
5.4.6. Распалубливание бетонных и железобетонных конструкций

подготовке опалубки, арматуры, поверхностей ранее уложенного бе-тона и основания. Укладку

смеси осуществляют на естественное основание или в опалубочные формы. Перед укладкой бетонной смеси должны быть оформлены акты на скрытые работы, в том числе на подготовку основания, гидроизоляцию, опалубку, армирование и установку закладных частей.
Подготовительные работы перед бетонированием включают:
по опалубке - проверку основных отметок, геометрических размеров, вертикальности, отсутствие щелей, наличие пробок и закладных дета-лей;
по арматуре качество сварных швов, правильность установки, надёж-ность закрепления, обеспечение защитного слоя бетона.
Непосредственно перед укладкой бетонной смеси очищенные бетонные по-верхности должны быть промыты водой и просушены струей воздуха. Повер-хность металлической опалубки покрывается маслом, а бетонной, железобе-тонной и армоцементной опалубки смачивается водой для предотвращения отсоса большого количества воды из уложенной бетонной смеси в эту опалуб-ку. Опалубка на основе древесины при гладких поверхностях смачивается во-дой, при шероховатых поверхностях её лучше смазывать соляровым маслом.

5.4. Укладка бетонной смеси
5.4.1. Подготовка к укладке бетонной смеси

и поддерживающие леса тщательно осматривают, проверяют на надёжность установки стоек,

лесов и клиньев под ними, креплений, а также отсутствие щелей в опалубке, наличие закладных деталей и пробок, предусмотренных проектом.
Перед укладкой бетонной смеси проверяют установленные арматурные конструкции. Контролируют местоположение, диаметр, число арматурных стержней, а также расстояния между ними, наличие перевязок и сварных прихваток в местах пересечения стержней. Расстояния между стержнями должны соответствовать проектным значениям.
Проектное расположение арматурных стержней и сеток обеспечивается правильной установкой поддерживающих устройств: шаблонов, фиксато-ров, подставок, прокладок и подкладок.
Сварные стыки, узлы и швы, выполненные при монтаже арматуры, осматривают снаружи. Кроме того, испытывают несколько образцов арматуры, вырезанных из конструкции.

грязи, отслаивающейся ржавчины и налипших кусков раствора пескоструйным аппаратом и

проволочными щётками.
Для прочного соединения ранее уложенного затвердевшего бетона мо-нолитных конструкций и сборных элементов сборно-монолитных конст-рукций с новым бетоном горизонтальные поверхности затвердевшего мо-нолитного бетона и сборных элементов перед укладкой бетонной смеси очищают от мусора, грязи и, главное, цементной плёнки.
Перед укладкой бетонной смеси на грунт подготавливают основание. С него удаляют растительные, торфяные и прочие слои органического про-исхождения, сухой несвязный грунт увлажняют. Переборы (перекопы) грунта заполняют песком и уплотняют. Готовность основания под укладку бетонной смеси оформляют актом.

такими способами, чтобы были обеспечены монолитность уложенного бетона, проектные физи-ко-механические

показатели и однородность бетона, надлежащее его сцепле-ние с арматурой и закладными деталями и полное (без каких-либо пустот) за-полнение бетоном заопалубленного пространства возводимой конструкции.

При каждом методе укладки должно быть соблюдено основное правило - новая порция бетонной смеси должна быть уложена до начала схватывания цемента в ранее уложенном слое. Этим исключается необходимость устройства рабочих швов бетонирования (рассмотрено ниже) по высоте конструкции.

Бетонную смесь укладывают тремя методами:

с уплотнением

литьём
(бетонные смеси с суперпластификаторами)

напорной укладкой

тонкостенные стены, перегородки и др.) ведут сразу на всю высоту

без пере-рыва для исключения устройства рабочих швов. В большие в плане конструк-ции (например, массивные фундаментные плиты) бетонную смесь укладыва-ют горизонтальными слоями и, как правило, сразу по всей площади. Слои должны быть одинаковой толщины без разрывов, с последовательным напра-влением укладки в одну сторону во всех слоях(рис. 1).

Рис. 1. Послойная укладка бетонной смеси:
1 – уложенный слой бетона,
2 – укладываемый слой бетонной смеси

При укладке бетонной смеси с уплотнением полученная по расчётам тол-щина слоя должна соответствовать (но не превышать) установленной норма-ми глубине проработки применяемых в данных конкретных условиях техни-ческих средств уплотнения. При подаче бетонной смеси в опалубку бетонона-сосом необходимо осуществлять напорное бетонирование, при котором конец бетоновода должен быть постоянно заглублён в укладываемую бетонную смесь.

будет под давлением последовательно заполнять всю бе-тонируемую полость. Литая бетонная

сверхпластичная смесь со специальны-ми добавками, в частности, суперпластификаторами, позволяет смеси самоуп-лотняться без вибрирования.
На больших массивах иногда невозможно перекрыть предыдущий слой бе-тона до начала схватывания в нём цемента. В этом случае применяют ступен-чатый способ укладки (рис. 2) с одновременной укладкой двух-трёх слоёв. При укладке ступенями отпадает необходимость перекрывать слои по всей площади массива. Для удобства ведения работ длину «ступени» принимают не менее 3 м.

Рис. 2. Послойная укладка бетонной смеси:
h – толщина укладываемого слоя,
1 – уложенный слой бетона, 2 – укладываемый слой бетонной смеси

и перекры-тий необходимо закончить монтаж арматуры и опалубки в пределах

зах-ватки и обеспечить бесперебойную подачу бетонной смеси к месту уклад-ки.
Доставленная автобетоносмесителями смесь должна подаваться краном в бункерах или бадьях к месту укладки, целесообразно использовать бето-нонасосы с распределительной стрелой.
Перед укладкой бетонной смеси в опалубку необходимо проверить ка-чество установки и закрепления опалубки, а также всех конструкций и элементов, закрываемых в процессе бетонирования (арматура, закладные детали и др.).
Бетонную смесь укладывают в бетонируемую конструкцию горизон-тальными слоями приблизительно одинаковой толщины, без разрывов по длине и с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях. При уплотнении бетонной смеси не допускается опирание вибраторов на арматуру, закладные детали, винтовые стяжки и другие эле-менты опалубки. Глубина погружения глубинного вибратора в бетонную смесь должна обеспечивать углубление его в ранее уложенный слой на 5... 10 см. Шаг перестановки глубинных вибраторов не должен превышать по-луторного радиуса их действия.

бетона предыдущего слоя.
Продолжительность вибрирования должна обеспечить достаточное уплот-нение, основными признаками

которого являются:
прекращение оседания уложенной бетонной смеси;
появление цементного молока на её поверхности;
прекращение выделения на поверхности пузырьков воздуха.
В процессе производства бетонных работ необходимо постоянно конроли-ровать состояние опалубки и закладных деталей.

5.4.3. Уплотнение бетонной смеси вибрированием

При приготовлении, транспортировке и укладке бетонная смесь чаще все-го находится в рыхлом состоянии; частицы заполнителя расположены неплот-но и между ними есть свободное пространство, заполненное воздухом.
Назначение процесса уплотнения - обеспечить высокую плотность и одно-родность бетона.
Основной и наиболее распространенный способ уплотнения при монолит-ной кладке - вибрирование, основанное на использовании некоторых свойств бетонной смеси.

положение между твёрдыми телами и истинными жидкостями. Бетон-ная смесь оказывает

сопротивление сдвигу, т. е. обладает определенной проч-ностью структуры.
Бетонная смесь относится к классу тиксотропных систем, на чём и основа-но вибрационное уплотнение. Вибрирование уменьшает силу сцепления меж-ду зёрнами бетонной смеси. При этом бетонная смесь теряет структурную прочность и приобретает свойства вязкой тяжёлой жидкости. Процесс разжи-жения является обратимым. По окончании вибрирования прочность структу-ры бетонной смеси восстанавливается.
Под действием вибрирования частицы заполнителя приходят в колебатель-ное движение, бетонная смесь как бы разжижается, приобретает повышенную текучесть и подвижность. В результате она лучше распределяется в опалубке и заполняет её, включая пространство между арматурными стержнями.
Бетонную смесь вибрируют с помощью внутренних (глубинных), поверх-ностных и наружных вибраторов (рис. 3). Рабочая часть внутренних вибрато-ров, погружаемая в бетонную смесь, передает ей колебания через корпус. По-верхностные вибраторы, устанавливаемые на уплотняемую бетонную смесь, передают ей колебания через рабочую площадку. Наружные вибраторы, укре-пляемые на опалубке при помощи тисков или другого захватного устройства, передают бетонной смеси колебания через опалубку.

– внутренний - вибробулава;
б – внутренний с гибким валом;

в – поверхностный - площадочный;
г – наружный:
д – поверхностный - виброрейка;
1 – корпус;
2 – штанга:
3 – электродвигатель;
4 – шланг с гибким валом;
5 – площадка;
6 – опалубка;
7 – металлический брус

Область применения различных типов вибраторов зависит от размеров и формы бетонируемой конструкции, степени её армирования и требуемой ин-тенсивности бетонирования. Внутренние вибраторы типа булавы применяют для уплотнения бетонной смеси, укладываемой в массивные конструкции с различной степенью армирования, а внутренние с гибким валом - в различно-го типа густоармированные конструкции.

при бетонировании тонких плит и полов. Наружными вибраторами уплотняют бетонную

смесь в густоармированных тонкостенных конструкциях.
Каждому типу вибраторов присуща своя эффективная зона уплотнения бетонной смеси, характеризуемая для внутренних и наружных вибраторов радиусом действия, а поверхностных - толщиной прорабатываемого слоя. Так, в зависимости от мощности вибратора и значения создаваемых амплитуд и частоты колебаний радиус действия внутренних вибраторов составляет 15... 60 см, наружных - 20...40 см, а глубина про-работки поверхностных вибраторов - 10...30 см.
Вибрационный способ уплотнения наиболее эффективен при умеренно пластичных бетонных смесях с подвижностью 6... 8 см. При вибрации более подвижных смесей наблюдается расслоение.
Качество конструкции во многом зависит от правильного выбора оптимального ре-жима вибрирования бетонной смеси. При недостаточной продолжительности вибриро-вания может иметь место неплотная укладка бетонной смеси, а при излишней возмож-но её расслоение. Продолжительность вибрирования на одной позиции зависит от под-вижности бетонной смеси и типа вибратора. Уплотнение бетонных смесей поверхно-стными вибраторами производится в течение 20...60 с, глубинными - 20...40 с, наруж-ными - 50...90 с. Визуально продолжительность вибрирования может быть установле-на по следующим признакам: прекращению оседания, приобретению однородного ви-да, горизонтальности поверхности и появлению на поверхности смеси цементного мо-лока.

одной по-зиции на другую. Расстояние между позициями внутренних вибраторов не

должно превышать полуторного радиуса их действия (рис. 4). При уплотнении укладываемого

Рис. 4. Правила укладки и уплотнения бетонной смеси: 1 – рабочий орган вибратора; 2 – опалубка; 3 – неуплотнённый участок;
4 – укладываемый слой бетона; 5 – ранее уложенный слой бетона

слоя внутренний виб-ратор погружают на 5... 8 см в нижележа-щий слой, чтобы про-работать стык между слоями и обеспечить монолитность бетона. При перестановке по-верхностного вибрато-ра необходимо, чтобы его рабочая площадка не менее чем на 10 см перекрывала смежный провибрированный участок.
Уплотнение шты-кованием ведут вруч-ную с помощью шуро-вок (рис. 5, а).

при бетонировании тонкостенных и густоармирован-ных конструкций, а также при использовании

высокоподвижных и литых сме-сей, чтобы избежать их расслоения при вибрировании.
Уплотнение трамбованием ведут ручными и пневматическими трамбовка-ми (рис: 5, б, в) при укладке весьма жёстких бетонных смесей в малоармиро-ванные конструкции, а также в тех случаях, когда применять вибраторы не-возможно из-за отрицательного воздействия вибрации на расположенное вблизи оборудование. Смеси уплотняют слоями толщиной 10...15 см.

Рис. 5. Инструмент для уплотнения бетонной смеси:
а – шуровка;
б – ручная трамбовка;
в – пневмотрамбовка;
1 – ручка;
2 – стержень;
3 – лопатка;
4 – трамбующая плита;
5 – уплотняемый слой бетона;
6 – шланг для подачи воздуха

Но это возможно лишь при незначительных объёмах работ и в

сравнитель-но простых конструкциях. Во всех остальных случаях перерывы в бетонировании неизбежны. При необходимости устраивать перерывы в бетонировании конструк-ций прибегают к так называемым рабочим швам.
Рабочим швом называют плоскость стыка между затвердевшим и новым (све-жеуложенным) бетоном, образованную из-за перерыва в бетонировании. Рабочий шов образуется в том случае, когда последующие слои бетонной смеси укладыва-ют на полностью затвердевшие предыдущие. Обычно происходит это при переры-вах в бетонировании от 7 ч.
Рабочие швы являются ослабленным местом, поэтому они должны устраивать-ся в сечениях, где стыки старого и нового бетона не могут отрицательно влиять на прочность конструкции. В колоннах рабочие швы допускаются на уровне верха фундамента, у низа прогонов, балок или подкрановых консолей, у низа капителей колонн безбалочных перекрытий; в рамных конструкциях - у верха вута между стойками и ригелями рам (рис. 6). При бетонировании ребристых перекрытий на-до руководствоваться следующим: если бетонирование идёт в направлении, парал-лельном второстепенным балкам, рабочий шов допускается в пределах средней трети пролёта балок; при бетонировании в направлении, параллельном главным балкам (прогонам),- в пределах двух средних четвертей пролёта балок и плит. В безбалочных перекрытиях рабочие швы делают в середине пролёта плиты. Рабо-чие швы в балках и плитах образуют в виде вертикального среза.

бетонировании колонн и балок ребристого перекрытия;
б - то же, колонн

с подкрановыми балками;
в - то же, колонн с безбалочным перекрытием;
г - то же, стойки и ригеля рамы;
д - то же, ребристого перекрытия в направлении, параллельном балкам;
е - то же, в направлении, параллельном прогонам;
ж -детали устройства рабочего шва;
1 - прогоны;
2 - балки;
3 - доска;
I—I, II—II, III—III, IV—IV— места устройства рабочих швов

бетонной смеси закончится процесс схватывания и бетон приобре-тёт прочность не

менее 1,5 МПа (способен воспринимать незначительное ди-намическое воздействие без разрушения).
Поверхность рабочего шва должна быть перпендикулярна оси элемента, а в стенах и плитах - их поверхности. Для этого устанавливают щитки-ограничи-тели с прорезями для арматурных стержней, прикрепляя их к щитам опалуб-ки (рис. 7).

Рис. 7. Устройство рабочих швов бетонирования:
а - в плитах; б, в, г - в стенах;
1 - доска; 2 - перегородка в опалубке стены; 3- медная гофрированная полоса

бетона тщательно обрабатывают: кромку схватившегося бетона очи-щают от цементной плёнки

и обнажают крупный заполнитель, протирая про-волочными щётками; продувают сжатым воздухом и промывают струёй воды. Особенно тщательно обрабатывают поверхность бетона вокруг выпусков ар-матуры; арматурные стержни очищают от раствора. Очищенную поверхность стыка перед началом бетонирования покрывают цементным раствором, имею-щим такой же состав, как укладываемая бетонная смесь.

После укладки бетонной смеси начинается сложный физико-химический процесс твердения бетона, при котором цемент во взаимодействии с водой об-разует прочные монолитные соединения. Для обеспечения твердения бетона и набора его прочности в заданные сроки необходимо осуществлять серию ме-роприятий по уходу за бетоном. Порядок и сроки их проведения, контроль за выполнением, сроки распалубки и приёмка готовых конструкций устанавли-ваются нормативно-техническими документами и проектом производства ра-бот.
В начальный период твердения открытую поверхность бетона защищают от потерь влаги во избежание обезвоживания бетона.

5.4.5. Уход за бетоном и приёмка работ

в результате усадки появятся мелкие усадочные трещины на его поверхности,

прочность бетона снизится на 15-40%, уменьшатся также его морозостойкость, водо- и газонепроницаемость. Влажностный уход за бето-ном должен начинаться после достижения бетоном прочности от 0,3 до 0,5 МПа. В зависимости от типа используемого цемента, водоцементного отно-шения, вида химических добавок и температуры твердения этот период наступает через 2-12 ч после завершения бетонирования.
Для защиты от вредного воздействия прямых солнечных лучей, ветра и по-падания атмосферных осадков устанавливают щиты (тенты), открытую по-верхность свежеуложенного бетона покрывают жидкими плёнкообразующи-ми материалами (лаком этиноль, битумными эмульсиями) или укрывают плёнками из полимерных материалов, водонепроницаемой бумагой, брезен-том, влагоемкими покрытиями из мешковины, опилками и т.д.
Укрытие поверхности водо- и паронепроницаемыми материалами позволя-ет без её увлажнения снизить потери влаги от испарения. В солнечную погоду при температуре воздуха выше +25 °С с целью снижения температурного воз-действия на бетон следует применять металлизированные плёнки с высокой отражающей способностью или закрывать бетон комбинированным покрыти-ем, в котором плёнка прошита в пакет со слоем мешковины.

с распылителем деревянную опалубку и влагоёмкие покрытия. Влагоём-кие покрытия поливают

так часто, чтобы поверхность бетона в период ухода по-стоянно была влажной. Открытые поверхности бетона следует поддерживать во влажном состоянии до достижения бетоном 75%-ной проектной прочности.
Бетон на обычных портландцементах, как правило, поливают в течение 7 су-ток, на глинозёмистых цементах - 3 суток, а на шлакопортландцементах и дру-гих малоактивных цементах - 14 суток. При температуре выше +15 °С в течение первых трёх суток бетон поливают через каждые 2 часа днём и один раз ночью; в последующие дни - не реже 3 раз в сутки. Если поверхность бетона предвари-тельно была укрыта влагоёмкими материалами, перерывы между поливками увеличивают в 1,5 раза. При средней температуре воздуха от 0 до +5 °С бетон можно не поливать.
После окончания периода влажностного ухода следует предпринимать специ-альные меры для предотвращения образования микротрещин, появляющихся из-за интенсивного испарения влаги. С этой целью после прекращения полива не следует удалять материал, покрывающий бетон, еще от 2 до 4 суток.
Температура выдерживания конструкций в опалубке в летний период без под-вода тепла от внешних источников должна определяться с учётом удельного тепловыделения цемента, состава бетона, модуля поверхности конструкций, со-держания арматуры в конструкциях, материалоёмкости опалубки и температуры окружающей среды.

из основ-ных видов опалубочных работ.
Разбирать опалубку можно только с разрешения

производителя работ, а при особо ответственных конструкциях (по перечню, установленному проектом) - с разрешения главного инженера.
Опалубку вертикальных незагруженных монолитных конструкций при ус-ловии сохранения формы разбирают при наборе прочности не менее 0,2 - 0,3 МПа. Опалубку незагруженных монолитных конструкций горизонтальных и наклонных пролётом до 6 м снимают при прочности бетона не менее 70%, а опалубку конструкций пролетов свыше 6 м - не менее 80%.
Минимальная прочность загруженных конструкций, в том числе от выше-лежащего бетона (бетонной смеси), определяется проектом производства ра-бот и согласовывается с проектной организацией.
Сроки достижения бетоном требуемой прочности устанавливают по дан-ным испытаний контрольных образцов, ориентировочно по графикам и таб-лицам в зависимости от марки и вида применённого цемента и средней тем-пературы твердения (обычно - через 6-72 ч после окончания бетонирования). Сокращение времени выдерживания бетона в опалубке позволяет увеличи-вать её оборачиваемость, и тем самым обеспечивает эффективность использо-вания опалубки.

опалубки. Поэтому распалубливание следует выполнять аккуратно.
Снятие всех типов опалубки

следует производить после предварительного отрыва от бетона. При разборке мелкощитовой опалубки применяют ломики-гвоздодёры. Однако отрыв опалубочных панелей вручную требует больших затрат труда и вызывает простои механизмов. Для отрыва опалубочных пане-лей часто используют домкраты или коленчатые рычаги.
Стойки и леса, поддерживающие опалубку несущих конструкций, удаляют лишь после снятия боковой опалубки и осмотра распалубленных конструкций и колонн, поддерживающих эти конструкции.
Стойки, поддерживающие опалубку днищ балок бетонируемого перекры-тия, оставляют полностью. Под балками и прогонами нижележащего пере-крытия оставляют стойки на расстоянии 4 м одна от другой и не менее 3 м от опор конструкции. Эти стойки удаляют, когда бетон достигнет проектной про-чности. Распалубливание пространственных конструкций должно произво-диться плавно, без перекосов.
Особенная осторожность требуется при распалубливании арок и сводов, тонкостенных конструкций (например, сводов-оболочек), а также балочных конструкций пролетом более 8 м.

оказать на конструкцию действие, аналогичное удару, что может повлечь за

собой её разрушение. Поэтому удалению опалубки вышеупомянутых конст-рукций должно предшествовать плавное и равномерное опускание поддержи-вающих лесов. Этот процесс называется раскружаливанием. Перед раскружа-ливанием сводов с затяжками, снабженными муфтами или другими натяжны-ми приспособлениями, сначала натягивают затяжки.
Раскружаливание купольных конструкций и воронок бункеров осуществля-ют одновременно, ослабляя клинья, опуская домкратные винты или выпуская песок из опорных цилиндров под опорами, расположенными в центре конст-рукции, и ведут симметрично в обе стороны по направлению к её периметру (пятам). Раскружаливание производят в два, три и более приёмов в зависимо-сти от длины пролета и массы конструкции.
От качества распалубливания во многом зависит пригодность опалубочных материалов для дальнейшего использования. При небрежном распалублива-нии повреждается гладкая поверхность обшивки, деформируются её каркас и крепления. В результате для вторичного использования опалубку требуется ремонтировать или даже полностью заменять.
После распалубливания, когда бетон ещё достаточно свеж, исправляют об-наруженные дефекты.

или пескоструйным аппаратом, промывают водой и заделывают рас-твором (1:2).
Движение

людей по забетонированным конструкциям и установка опалуб-ки вышележащих конструкций допускаются после достижения бетоном проч-ности не менее 1,5 МПа.