Содержание
Сущность железобетона, достоинства и недостатки. Краткий исторический обзор развития железобетонных конструкций.
Бетон — это один из наиболее распространенных и важных строительных материалов, который получается путем отвердения смеси вяжущего вещества , воды, заполнителей и добавок.
Бетон широко применяется в гражданском и индустриальном строительстве. В случае возведении строения из бетона, его виды и марки определяются на стадии создания проекта. Для различных элементов строительной конструкции применяются разные виды и марки бетонов. Необходимо определить, для какого конкретно элемента конструкции (фундамент, несущие стены, внутренние перегородки, полы) выбирается марка бетона.
Прочность бетона при сжатии является основной характеристикой, которая определяет марку бетона. По виду вяжущего вещества бетоны бывают: — цементные; — силикатные; — полимербетоны и др.
По объемной массе бетоны делятся на: — тяжелый бетон — объемная масса выше 1800 кг/м3, применяются в индустриальном строительстве; — легкий бетон — объемная масса не превышает 1800 кг/м3.
Цена бетона зависит: — от типа бетона (тяжелый бетон дешевле ячеистого); — от марки бетона (чем больше цифра, указанная в марке бетона, тем выше цена).
Не следует: — применять тяжелые бетоны для возведения внутренних перегородок или при надстройке здания; — применять ячеистый бетон при устройстве подземных конструкций (погребов, подвалов и т.п.).
Оптимальным является приобретение бетона непосредственно у производителя, что позволит сэкономить значительные денежные средства.
Характеристики
Бетон имеет следующие характеристики, которые включают такие понятия как:
• Прочность. • Марка. Необходимая марка указывается в проекте на стройку. Заказчики перед утверждением проекта обязательно согласовывают подходящую марку. Бетон, маркируемый большой буквой М, обозначает предел прочности материала. Класс определяют большой буквой В; • Морозостойкость. Имеет буквенное обозначение F; • Подвижность или удобоукладываемость П. Доставляют такой вид бетона с помощью самосвала; • Водонепроницаемость W. Способность держать влагу обеспечивает прочность при оттаивании или замерзании. Недостаток водонепроницаемого раствора — его высокая цена.
Широкие возможности применения бетона
Бетон может использоваться в качестве основного строительного материала (возведение фундамента, стен, перекрытий и других конструкций), как закрепляющий
материал (для сцепления строительных элементов), как заполняющий материал, изоляционный и отделочный.
Использование бетона в строительстве зданий гражданского и промышленного назначения позволяет создавать свободные планировки помещений с большими пролётами, благодаря переходу к неразрезным системам организации пространства.
Бетон можно использовать в процессе строительства, как в сборных конструкциях различного назначения, так и в монолитных.
Основные свойства бетона в процессе производства легко регулируются и могут соответствовать любым условиям эксплуатации. Это достигается с помощью различных добавок и применения соответствующих технологий.
Разновидность
Бетон из цемента. В основном применяется на строительных площадках и подразделяется на:
• декоративные, с использованием разноцветного песка; • специализированные; • специальные.
Раствор из гипса применяют для несложных конструкций внутри зданий. Это могут быть межкомнатные перегородки, подвесные потолки и другие легкие конструкции. Материал на основе щелочи и шлака не популярен в использовании из-за своего «молодого возраста».
Работа с бетоном специального назначения актуальна в изделиях с различной спецификой. Также применяются полимерцементные и силикатные.
Состав бетонной смеси
При изготовлении бетона не используют каких-то дорогостоящих и редких компонентов. Основными веществами для изготовления прочной бетонной смеси, служат: щебень, вода, песок и цемент. Также в бетон для улучшения его текучести и других свойств могут добавляться различные пластификаторы.
Например, при заливке фундаментов зимой, в бетон обязательно добавляют морозостойкие добавки, которые не дают воде быстро замерзать на морозе. В летнюю жару, наоборот, в бетон льют пластификаторы позволяющие увеличить текучесть бетонной смеси и сделать её максимально пластичной.
Как бы там ни было, но любые добавки в бетон могут при неправильном использовании, негативным образом сказаться на прочности бетона. Вследствие этого, существует риск испортить бетонную смесь, которая после застывания начнёт крошиться и отслаиваться целыми кусками.
Преимущества и недостатки
К преимуществам относят:
• небольшие затраты на сооружения из бетона за счет местного наличия материалов, входящих в его состав; • работа с сырьем может быть как автоматической, так и механической; • возможна конструкция различной формы; • стойкий и обладает долговечностью.
• быстрое и прочное сцепление; • возникновение трещин; • удельный вес; • отсутствие морозостойкости недавно положенного раствора.
Последний недостаток значительно усложняет работу, так как при низких температурах схватывание раствора меньше в среднем в три раза. Если же показатели на градуснике упали до 0, раствор вовсе не застынет. При повышении температуры происходит оттаивание и процесс твердения продолжается. Однако перепады градусов не протекают бесследно и отрицательно сказываются на прочности материала.
Чтобы в дальнейшем защитить бетон, нужно изначально использовать только проверенные материалы.
Другие
Достоинства
Преимущества, присущие монолитному железобетону:
- огнестойкость;
- нет необходимости в применении вспомогательной техники, кранов;
- возможность самостоятельного изготовления;
- имеет идентичную технологию производства для различного цикла;
- не требует большого количества рабочей силы;
- способность противостоять коррозии и окислению;
- высокая сопротивляемость нагрузкам;
- быстрота возведения строительства;
- сейсмическая устойчивость зданий и сооружений;
- обладает продолжительным сроком службы;
- не требует большого количества в строительной технике;
- по истечении многих лет увеличивает свои прочностные характеристики;
- имеет относительно невысокую стоимость строительства;
- еще одно преимущество конструкции – это возможность применения различных форм строительных элементов.
Вернуться к оглавлению
Устойчивость к механическим нагрузкам
За счет малого количества стыковочных швов в монолитном строении, образуется достаточная устойчивость к механическим нагрузкам. Применение монолитного железобетона увеличивает прочность стен и оснований конструкции путем сочетания раствора из цемента, песка, воды и внутренней армировки.
Вернуться к оглавлению
Сопротивление окислению
Монолитная железобетонная конструкция имеет продолжительный срок службы за счет бетонного защитного слоя, который покрывает армирующую сетку. Также долговечность бетона с железной арматурой обеспечивается путем химического воздействия цементного раствора. Процесс химического воздействия обусловлен гидролитически отделяющей извести в момент твердения бетонного раствора, что дает сильную щелочную реакцию. Получившаяся щелочная реакция способна предохранить сталь от окисления.
Вернуться к оглавлению
Не поддается коррозии
Коррозия представляет собой самопроизвольное разрушение металла под воздействием физико-химических или химических взаимодействий с внешней средой. Коррозия бетона с железной арматурой происходит из-за разрушения застывшего цемента и влечет за собой снижение прочностных характеристик. Ржавчина металла сопровождается понижением водопроницаемости и ухудшением сцепления бетона с арматурной сеткой.
Стойкость к образованию коррозии на сооружениях и железобетонных элементах обеспечивается за счет применения специального вида цемента. Предотвратить появление коррозии возможно путем обработки бетонного покрытия специальными жидкостями или покрытием гидроизоляционным материалом.
Вернуться к оглавлению
Самоуплотняемость
За счет специального химического состава железобетон под воздействием влаги не только сохраняет свои прочностные характеристики, но и преувеличивает их. Технические характеристики позволяют железобетону самоуплотняться с течением времени.
Вернуться к оглавлению
Отличия от других материалов
Основные разновидности бетонов, конкурирующие с цементными композициями, представляют собой легкие смеси, используемые для создания пористых теплоизоляционных материалов. Они могут применяться обособленно, хотя гораздо чаще встречаются в комплексе с классическими цементобетонными составами.
Преобладанию цементных бетонов способствуют такие качества, как:
- меньшая чувствительность к внешнему воздействию (атмосферные осадки, перепады температуры, механические повреждения);
- исключительная прочность и возможность возводить надежные многоэтажные конструкции;
- простота самостоятельного приготовления, а также доступность к транспортировке в жидком состоянии.
Где и как использовать на стройке, примеры изготовления своими руками
Как можно было понять из всего сказанного, использовать легкие бетоны можно для любых конструкций. Из них строят стены, используют как утеплитель, льют плиты для перекрытий, делают стяжку. Но под все эти задачи требуются разные характеристики. Их «набирают» подбором составляющих.
Как подобрать рецептуру
Например, для стяжки пола нужны прочность, гидрофобность и низкая теплопроводность. Прочность и снижение количества впитываемой влаги дает использование портландцемента в качестве вяжущего. Так как лучшие природные добавки, обеспечивающие низкую впитываемость влаги — пемза и вулканический турф — общедоступными не назовешь, то для увеличения теплопроводности можно использовать керамзит или полистирольные шарики. Они также влагу впитывают мало.
Пропорции компонентов для бетонов разных марок
Теперь о пропорциях. Их берут стандартные для заданной марки. И в зависимости от выбранного типа (беспесчаный или обычный) заменяют заполнитель. Для стяжки пола чаще всего используют обычные легкие бетоны. В них гравий заменяют выбранным заполнителем, который добавляют в нужной пропорции. Только воды берут меньше, делая раствор настолько плотным или текучим, чтобы можно было только его уложить.
Даже на производстве точный состав легкого бетона определяют каждый раз экспериментальным путем. Это обусловлено тем, что заполнители имеют очень разные характеристики как по массе, так и по плотности и другим параметрам. Делают несколько мелких замесов с разным составом заполнителя (крупного, мелкого, их пропорций, комбинируют несколько разных типов заполнителя) и разным количеством воды. После застывания определяют, какой из них лучше подходит для выполнения конкретной задачи. По такой же методе можно и самостоятельно определить сколько и какого заполнителя лучше сыпать, а потом затворять большие объемы.
Пример утепления чердака полистиролбетоном
Пример экспериментального подбора под конкретные задачи смотрите в видео. Требовалось подобрать состав для утепления чердачного перекрытия. Решено использовать полистиролбетон как теплый и легкий. Выбран был беспесчаный состав и в качестве заполнителя насыпались только полистирольные шарики.
По выбранной рецептуре и замешивали легкий бетон и утепляли чердак. Процесс можно увидеть дальше.
Но этот состав подойдет только для утепления в местах с небольшой нагрузкой. Если вам нужна стяжка с теплоизоляционными характеристиками на пол, берете традиционную рецептуру с песком, а заполнитель заменяете на полистирольные шарики. Для повышения прочностных характеристик можно добавить армирующие волокна, например волокна фибры. Для улучшения пластичности можно добавить, как в видео-фрагменте, некоторое количество моющего средства для посуды или жидкого мыла. В общем, оптимальный состав надо определять экспериментально.
Пример заливки стяжки из полистиролбетона можно увидеть в следующем видео. Новостей никаких, кроме другого состава: есть песок. В результате получится более однородная структура с полостями, заполненными бетонным раствором и небольшими воздушными пузырьками.
Что еще надо знать, что для производства полистиролбетона крошку лучше не использовать. Для нормальных характеристик нужны шарики, причем не любые, а те, которые будут хорошо сцепляться с раствором. Они имеют прочную пленку на поверхности и не впитывают цементное молочко, благодаря чему и имеют хорошие теплоизоляционные свойства. Крошка, полученная измельчением бракованных плит, имеет неравномерную и рваную структуру. В результате пропитывается цементным молочком. Естественно, такой бетон будет теплее чем обычный, но не такой, как с гранулированным.
Керамзитобетон в частном домостроении
Еще один популярный заполнитель для производства легкого бетона в домашних условиях — керамзит. Он сделан из глины, в которую добавлены вещества, увеличивающиеся в объеме при нагревании. Этот состав загружают в печи, где и происходит вспучивание и с последующим обжигом. Но, как показали исследования, многие глины фонят, в результате керамзит тоже имеет радиационный фон, порой даже небезопасный для здоровья. Так что к его выбору надо быть готовым — иметь дозиметр.
Порядок подбора состава тут аналогичен описанному выше. Только еще добавляется возможность изменять пропорции крупной и средней фракции. Также можно добавлять или нет песок и получать разные по структуре и характеристикам результаты.
Керамзитобетон используют для заливки в формы и получение строительных блоков, а также возможно возведение стен с переставной опалубкой. В отличие от керамзитобетонных блоков такую технологию можно использовать для возведения несущих стен.
А в этом видео — опыт проживания в доме из монолитного керамзитобетона.
Популярные марки и средние цены на продукцию
Основные физико-химические и эксплуатационные параметры бетонов выражаются показателями класса и марки. Класс бетона характеризует гарантированную прочность (величину давления), которую образец выдерживает на сжатие при испытаниях в лабораторных условиях (в МПа). Марка отражает среднее значение предела на сжатие (в кгс/см2), поэтому всегда превышает показатель класса после перевода в одну систему единиц измерения.
Существующие марки бетона охватывают диапазон от М50 до М1000, в то время как наиболее востребованные марки – от М100 до М500. Аналогичная ситуация наблюдается для классов – при существующем диапазоне В3,5-В80 в продаже всегда имеются классы цементобетона В7,5-В40.
Стоимость 1 м3 наименее прочного цементобетона марки М100, включая доставку по региону, составляет 2700-3100 руб. Самый прочный бетон марки М600 имеет стоимость 4300-4700 руб./м3.
Добавление противоморозных присадок повышает цену на 5-10 %.
Методика производства
Заводское производство бетона ставит целью получить материал, готовый для транспортировки к месту использования. В этом случае применяются точные пропорции наполнителей и связующего, зависящие от влажности компонентов, марки цемента и заданной прочности бетона.
Самостоятельное изготовление материала осуществляется с использованием автоматической или ручной бетономешалки, обеспечивающей высокую однородность смеси. Вначале в нее добавляется песок и щебень, а затем подсыпается цемент. Вода заливается в последнюю очередь, пока смесь не приобретет состояние очень влажного грунта.
Совет: воду рекомендуется добавлять постепенно, чтобы не получить слишком жидкий раствор. Это вызвано различиями во влажности песка, используемого как наполнитель.
О методике производства и способах использования цементного бетона рассказывает видеосюжет ниже:
Минусы применения
При выборе стройматериала, следует обращать внимание и на недостатки пенобетона. Отличаются такие из них:
- Чувствительность к изгибу. Такой критерий у материала гораздо ниже чем у бетона и железобетона. Более высокий показатель можно вывести с увеличением площади отдельного блока, но при этом уменьшится звукоизоляция.
- Разнокалиберность пор. При заливке пористых отверстий воздухововлекающей добавкой нет возможности равномерного заполнения. Поэтому площадь пеноблока может отличаться плотностью.
- Усадочный период. Занимает 2—3 месяца после полного отстроя сооружения. Усадка может увеличиться в объеме на 3—5 мм на метр погонный. Происходит за счет набора прочности материалом. На внешние параметры конструкции не влияет, но приступать к отделочной стадии можно только спустя 5—6 месяцев.
Качество и гарантия эксплуатационных сроков пенобетона зависит от марки и производителя. При покупке стройматериала следует потребовать от продавца сертификаты качества, чтобы обезопасить себя от приобретения низкопробной продукции, что массово штампуется кустарными мини-производствами. Произведенный материал в таких рабочих условиях, как правило, не соответствует нормам и стандартам утвержденных ГОСТом.
Монолитный и сборный железобетон. Сущность предварительного напряжения.
Сборно-монолитный железобетон – комбинация каркаса и монолита. В зависимости от типа и этапа работы они могут собираться как на заводской, так и на строительной площадке. Это, например, лестничные пролеты или блоки фундамента.
Преимущества
Преимущества такого метода весьма ощутимы.
- Самая высокая скорость возведения капитальных сооружений: все элементы здания прибывают в готовом виде, а монтаж занимает куда меньше времени, чем изготовление на месте.
- Типовые размеры элементов исключают технические и проектные ошибки, отсутствуют работы по подгонке блоков.
- Эта же особенность позволяет механизировать процесс монтажа в куда большей степени, чем это возможно при работе с нестандартными элементами. Значительно повышает прочность материала предварительное натяжение арматуры. Для этого в форме перед заливкой бетона стержни, канаты, прутки растягивают до величины, не превышающей предела упругости, и в таком виде заливают бетоном. После того как бетон достигает нужной твердости, нагрузку снимают. Арматура стремится вернуться в первоначальное состояние и обжимает сцепленный со сталью бетон. Таким образом, получают блок, в котором каркас растянут, а бетон сжат.
- Такое изделие относят к наиболее прочным вариантам материала. Однако осуществить такой процесс возможно только в заводских условиях.
- Затраты по сравнению с монтажом из монолитного железобетона намного ниже, так как на сборку затрачивается меньше рабочего времени и нет нужды привлекать дополнительную спецтехнику – бетономешалки, бетоноукладчик и прочее.
Недостатки
Недостатки, однако, также очевидны и связаны с особенностями сборки.
- Чем большее количество элементов необходимо соединить, тем больше швов получают в готовых стенах и перекрытиях. Это сказывается на общей прочности, а, главное, создает почву для образования холодовых мостиков.
- Так как блоки изготавливаются по типоразмерам, большого разнообразия элементов ожидать трудно. Проекты зданий из стеновых панелей всегда ограничены по сравнению с объектами, сооруженными монолитным способом.
Преимущества
Монолитные железобетоны имеют следующие преимущества:
- стойкость к воздействию огня;
- возможность собственноручного монтажа;
- минимальные физические затраты при возведении железобетонной монолитной конструкции;
- отсутствует необходимость в дополнительной технике и подъемных механизмах;
- стойкие к образованию коррозии;
- не поддаются окислению;
- одинаковый технологический процесс для всех циклов;
- скорость монтажа;
- способность противостоять большим нагрузкам;
- сравнительно низкая стоимость на монолитное домостроение;
- сейсмоустойчивость сооружений;
- спустя много лет эксплуатации, железобетонный материал способен увеличивать свои прочностные качества;
- долговечность;
- отсутствует потребность в большом количестве техники и оборудования;
- небольшой вес элемента, при строительстве которого не требуется возведение тяжелого фундамента;
- возможность применения любой планировки дома;
- снижение затрат на отделочные работы за счет гладкой поверхности материала;
- надежность и прочность.
Вернуться к оглавлению
Недостатки
Выделяют следующие недостатки:
- необходимость в применении шумоизоляционного материала;
- существуют сложности разборки;
- вероятность появления трещин, отслоек и других подобных деформаций;
- сложность монтажа опалубки;
- необходимость нанимать квалифицированных рабочих;
- потребность в прогревании бетона при возведении конструкции в холодное время года;
- надобность в укладке теплоизолирующего материала;
- обеспечение дополнительного ухода в период застывания раствора.
Вернуться к оглавлению
Устройство монолитных стен
Плитный фундамент и монолитные стены.
Монтаж монолитных конструкций различной толщины осуществляется непосредственно на строительной площадке. Первым делом, устанавливают опалубку, которая подходит под размеры постройки. Далее монтируют армирующий слой и приступают к бетонированию. Конструкция монолитов напоминает строительство сборного железобетона, только в этом случае элементы изготавливают на заводе и доставляют на стройплощадку, где выполняют сборку.
Для монтажа сборной конструкции потребуется привлечение специальной техники и подъемных механизмов, а это дополнительные финансовые затраты и потребность в увеличенной рабочей силе. Однако при возведении монолита, не требуется транспортировка конструктивных элементов и применение спецтехники, что значительно сокращает расходы на строительство.
Вернуться к оглавлению
Железобетон. Виды и применение. Плюсы и минусы. Особенности
Железобетон – это композитный строительный материал, состоящий из бетона армированного сталью. Железобетонные изделия являются основным стройматериалом при строительстве тяжелых сооружений, таких как мосты, небоскребы, дамбы, бомбоубежища. Также из железобетона делаются ленточные и плитные фундаменты практически всех зданий вне зависимости от их этажности.
Что такое железобетон
Это материал, который состоит из стального каркаса залитого бетоном. Он получил преимущества каждой составляющей, которые перекрывают некоторые их недостатки, проявляемые по отдельности. К примеру, бетон обладает высокой устойчивостью к воздействию на сжатие, но малым противодействием на растяжение. Включение в его состав стального каркаса позволяет повысить крепость материала при разрыве.
Стальной каркас железобетона располагается внутри. Он не виден снаружи, за исключением отдельных элементов, таких как скобы, которыми планируется поднимать изделие, используя кран или другую спецтехнику. Каркас железобетона изготавливается из арматуры. Та в свою очередь делается из специализированных марок стали, обладающих коррозийной устойчивостью к цементу и растяжению. При производстве железобетона проводятся точные расчеты нагрузок на готовое изделие. Отталкиваясь от них, делается выбор в пользу применяемой марки бетона, а также сечения и количества арматуры.
Технологии изготовления железобетона
По технологии производства различают 2 разновидности железобетонных конструкций:
- Монолитные.
- Сборные.
Монолитный производится непосредственно на строительной площадке. Для этого из досок или плитного материала изготавливается опалубка, выполняющая роль формы. В нее укладывается арматура, связываемая в каркас. После этого в опалубку заливается бетон. Для его равномерного распространения и исключения образования пустот используются вибрационные плиты или глубинные вибраторы, позволяющие утрясти материал по всему периметру, выгнав воздух. Данным методом изготавливаются фундаменты под практически любые строения, даже легкие заборы. Отличительным качеством монолитного железобетона выступает его целостность по всему периметру. В результате его заливки получается единое изделие, что гарантирует надежность и долговечность с отсутствием зазоров, способных выступить мостиками холода.
Сборный железобетон делается в условиях производства. Он представляет собой отдельное изделие, применяемое как конструктор для складывания строения. Такие детали транспортируются на стройплощадку, и там из них монтируется фундамент, стены, межэтажное перекрытие, ступени, забор. Для производства сборного железобетона используются специальные формы. В них закладывается стальной каркас и заливается бетон. После застывания последнего, борта формы открываются и готовое изделие вынимается за специально заложенные проушины. При этом освобожденная форма используется повторно для получения аналогичных конструктивных деталей.
В современном строительстве пользуются спросом как монолитная, так и конструктивная технология изготовления железобетона. Также применяется комбинирование данных методов. К примеру, фундамент делается монолитным, а межэтажное перекрытие собирается из изготовленных на заводе плит.
Преимущества и недостатки
Широкое распространение железобетона в военном, промышленном и гражданском строительстве объясняется рядом положительных качеств данного материала:
- Долговечность.
- Пожарная безопасность.
- Нейтральность к большинству химических веществ.
- Умеренная себестоимость.
- Возможность любой формовки.
По уровню долговечности железобетон могут превзойти только конструкции из профессионально обработанного и уложенного природного камня. Фактически правильно рассчитанные ЖБ конструкции вполне способны простоять сотни лет. При верных инженерных расчетах, во время их изготовления, они не растрескиваются и не рассыпаются. Армированный железом бетон не по зубам грызунам, на нем не могут заводиться колонии большинства известных грибков, что вызвано высоким содержанием цемента.
Опалубка
При возведении конструкций потребуется монтаж прочной опалубки, которая послужит защитой для вытекания раствора. Опалубка бывает таких видов:
- блочная, которая используется при монолитной заливке объектов без перекрытий;
- разборная, состоящая из отдельных частей обеспечивающие жесткость постройки;
- скользящая, которая применяется в строительстве многоэтажных зданий;
- пневматическая, имеет воздухопроницаемую прочную оболочку;
- несъемная, используется в роли декора;
- туннельная, необходима в постройках с перекрытием.
Процесс установки опалубки несложный и состоит из рытья котлована и монтажа щитов. Монтируя опалубку, важно следить за ровностью конструкции и избегать деформаций под воздействием больших масс бетонного раствора.
Вернуться к оглавлению
Монолитный и сборный железобетон
При своем зарождении в промышленном строительстве железобетон применялся только в виде монолитных конструкций, т. е. таких, которые полностью возводятся на том месте и в том положении, как это предусмотрено проектом здания или сооружения.
Процесс возведения монолитных конструкций:
- а) заготовка и установка лесов и укрепляемых на них форм, предназначенных для заливки в них бетонной смеси; такие формы, называемые опалубкой, обычно делают из досок;
- б) заготовка и установка арматурных каркасов;
- в) приготовление и укладка в опалубку бетонной смеси;
- г) уход за бетоном в процессе его твердения, имеющий целью обеспечить нормальный температурно-влажностный режим твердения бетона;
- д) распалубка, т. е. освобождение отвердевшего бетона от форм после достижения им необходимой прочности.
Большое число отдельных операций, выполнение которых возможно только в последовательном порядке, делает процесс возведения монолитных конструкций весьма длительным, сдерживающим общие темпы строительства, а в зимнее время — требующим дополнительных затрат для обеспечения нормальных условий твердения бетона.
Однако и до настоящего времени некоторые железобетонные промышленные сооружения, например, отличающиеся большой высотой при ограниченных размерах в плане (дымовые трубы, угольные башни коксохимических заводов, силосы для хранения сыпучих материалов, башенные копры каменноугольных шахт), строят монолитными — с применением подвижной (скользящей) или переставной опалубки.
В первом случае пояс опалубки высотой 1 —1,5 м без разборки, медленно (периодически) поднимается вверх, при этом все нагрузки (кроме веса бетона) посредством выступающих вверх стальных стержней передаются на нижнюю, ранее, забетонированную часть самого сооружения.
Во втором случае пояс опалубки периодически разбирается и в строго организованном порядке собирается на новом, выше расположенном уровне, при этом все нагрузки (кроме веса бетона) передаются на специальную решетчатую башню.
Сборный железобетон это, в отличие от монолитного, такой бетон, в котором отдельные элементы (колонны, балки, плиты и др.) изготовляются вне места их будущего существования, чаще всего — на заводе. При этом железобетонные элементы называются сборными независимо от того, изготовляются они целиком или из отдельных частей.
Таким образом, например, фундамент под колонну, забетонированный на месте, называется монолитным, а такой же точно фундамент, целиком изготовленный в стороне и потом установленный на место краном, называется сборным, хотя он сам по себе и представляет единый цельный монолит.
Отдельные элементы сборного железобетона соединяют между собой двумя основными способами:
а) из соединяемых сборных элементов выпускают арматуру и стык на монтаже заливают бетонной смесью, после отвердения бетона в стыке конструкция приобретает свойства монолитной;
б) при изготовлении сборных элементов в них предусматривают закладные стальные детали, выступающие на поверхность элемента, но надежно закрепленные в бетоне приваренными к ним анкерами. Соединение сборных элементов достигается в этом случае сваркой закладных деталей. Такие стыки тоже заливают бетоном, однако в основном для защиты от коррозии.
Существуют также сборно-монолитные железобетонные конструкции. Часть сборно-монолитного элемента (например, нижняя часть балки) изготовляется как сборная, а остальной объем бетонируется на месте.
Заливка
После установки армирующего слоя приступают к заливке бетонным раствором, который укладывают толщиной слоя не больше чем на пятьдесят сантиметров. Заливку смеси осуществляют только после высыхания предыдущих слоев. В процессе бетонирования раствор уплотняют вибратором, который удалит пузырьки воздуха. После заливки бетонную смесь оставляют сохнуть до достижения ее максимальных прочностных характеристик, на это уйдет месяц. Спустя 30 дней приступают к утеплительным и финишным работам.
Вернуться к оглавлению
Устройство своими руками
Технология возведения монолитных стен не требует специальных навыков и умений. С составом работ по силам справиться звену из 2-3 человек. Домашний мастер с помощником сэкономит на оплате рабочим.
Опалубка
Монолитные стены возводятся с помощью опалубки – строительной конструкции, представляющей собой форму для заливки бетонной смеси.
Рекомендуем: Устройство монолитного бетонного перекрытия по профнастилу – применение, специфика, особенности
Опалубка бывает двух видов: съёмная и несъёмная. Съёмная опалубка переставляется в процессе заливки, удаляется после набора прочности бетоном.
Несъёмная форма остаётся частью стены, дополняя бетон нужными качествами. Самые распространённые опалубки из вспененного полистирола выполнены в виде блоков. Блоки соединяются замками. Пенополистирол с бетоном образует трёхслойный пирог, утепляет бетонный слой, звукоизолирует конструкцию.
Армирование
Армирующий каркас устанавливается в переставную опалубку сразу после сборки. В несъемной опалубке арматура просчитана и установлена производителем.
На монолитную стену действуют сжимающая и изгибающая нагрузки. На сжатие работает бетон, деформацию изгиба воспринимает арматура.
Каркас монолитной стены двойной. В малоэтажном строительстве допустимо применять сетки из арматуры сечением 8 мм.
Рифлёное сечение прутов хорошо сцепляется с бетонной смесью, гладкие пруты анкерятся загибами на концах.
Выход арматуры на поверхность не допускается. Максимальный шаг продольной арматуры в сетке 25 см.
Поперечный шаг ограничен расстоянием 35 см. Длины стержней продольной арматуры подбирают на всю высоту конструкции.
Если по каким-то условиям обойтись без стыка невозможно, арматуру соединяют внахлёст, без применения сварки. Длина нахлеста зависит от диаметра арматуры и указана в архитектурном проекте дома. Сварные стыки ломаются при вибрации, вызванной уплотнением бетона.
Усиление проёма
Любой проём ослабляет сечение конструкции, становится уязвимым местом. Периметр оконных, дверных проёмов дополнительно укрепляется.
Важно! Неверное армирование проёмов приводит к растрескиванию и деформации монолитной конструкции.
Толщина и количество арматурных прутов будут зависеть от ширины проёма, приложенной нагрузки и принимаются согласно проектного значения. Армируются горизонтальные и вертикальные плоскости. При укладывании бетонной смеси опалубку подпирают до достижения необходимого отвердения.
Рекомендуем: Все об устройстве монолитных перекрытий – что нужно знать для самостоятельного строительства
Заливка
Самостоятельные работы по возведению стены начинаются со сборки опалубки. В собранную из щитов форму устанавливается каркас из арматурных стержней, затем заливается бетонная смесь.
Очерёдность заливки стен зависит от типа опалубки:
- несъёмную опалубку заполняют от пространства под оконными проёмами по направлению к углам здания;
- съёмную форму заливают рядами, на высоту не более 50 см за раз (для лучшего уплотнения бетонной смеси).
В переставной опалубке залитому бетону не дают полностью схватиться для того, чтобы получить монолитную конструкцию без швов.
В обоих случаях тщательно наполняются и вибрируются углы. При подаче бетона механизированным способом скорость движения смеси снижают для качественной заливки, уменьшая сечение рукава.
Бетон уплотняется вибратором, в зависимости от времени года осуществляется уход. Зимой раствор прогревается, летом, в жаркую погоду, железобетон поливают водой, предотвращая растрескивание. От осадков открытая часть формы закрывается полиэтиленовой плёнкой.
После окончания бетонных работ необходимо в обязательном порядке произвести проверку прочности бетона.
Где применяются?
Монолитный железобетон используется при строительстве жилых домов с несущими стенами, общественных и производственных сооружений, в зданиях с двумя этажами, а также при возведении каркасов с нетяжелыми ограждениями стен, перегородок из материалов высокого качества, которые способствуют уменьшению общей массы постройки. При строительстве промышленных конструкций, а именно в возведении стадионов, больших цехов, выставочных залов. Часто используются монолитные железобетоны при необходимости усилить фундамент, перекрытия, стены и колонны.
Рубрика “Железобетонные конструкции”
Железобетон представляет особый вид материала, свойства которого зависят не только от качества его составляющих компонентов, но и от количества и характера расположения арматуры, что непосредственно относится к конструированию
В железобетонных конструкциях бетон работает на сжатие , а арматура на растяжение, но часто она ставится для усиления сжатого бетона, например в колоннах.
В настоящее время железобетонные конструкции выполняются монолитными и сборными. В сооружениях из монолитного железобетона на месте их будущей эксплуатации вначале возводится опалубка — форма, повторяющая геометрические очертания железобетонных конструкций.
В опалубку укладывается арматура и производится бетонирование. Элементы и конструкции сборного железобетона изготавливаются на заводах или специальных полигонах и затем монтируется на строительной площадке.
Сооружения из монолитного железобетона проще по конструкции, более жестки по сравнению с конструкциями из сборного железобетона благодаря отсутствию швов, но требуют устройства опалубки и поддерживающих ее стоек или лесов.
Наиболее существенными недостатками монолитного железобетона является его неиндустриальность , а также необходимость применения трудоемких и дорогостоящих средств при бетонировании конструкций зимой.
Наилучшим образом требованиям индустриализации строительства отвечает сборный железобетон. Сборный железобетон весьма эффективен в условиях массового строительства однотипных сооружений. В настоящее время сборный железобетон получает все более распространение
Возникновение и развитие железобетонных конструкций
Железобетон — искусственный строительный материал, состоящий из бетона и стальной арматуры. Арматура и затвердевший бетон благодаря наличию между ними сил сцепления работают совместно, как одно целое.
Впервые железобетон нашел применение в виде изделий, не имеющих прямого отношения к строительным конструкциям. Считается , что первым изделием из железобетона была лодка, построена французом Ламбо из цементного раствора и стальной арматуры, демонстрировавшаяся в Париже в 1855 г.
В 1861 г. француз Монье изготовил из железобетона цветочные кадки, а затем и строительные конструкции
- балки
- плиты
В 1866 г. немецкая фирма Фрейтаг приобрела патент Монье и стала широко применять железобетон в строительных конструкциях. Значительную роль в создании новых для того времени видов рациональных железобетонных конструкций сыграл французский инженер Франсуа Геннебик.
В 1892 г. он предложил железобетонные ребристые перекрытия и ряд других строительных конструкций. Большая заслуга в деле развития железобетона принадлежит французскому инженеру Консидера, который сконструировал железобетонные колонны со спиральной арматурой, исследовал явления усадки бетона, предельные деформации бетона и пр.
В России железобетонные конструкции (жбк) стали применяться с 1886 г. в виде железобетонных перекрытий по металлическим балкам. В 1891 г. «Обществом строительных работ» впервые были проведены в Москве опыты по испытанию железобетонных плит, балок и сводов.
Важную роль по внедрению железобетонных конструкций на железнодорожном транспорте в России принадлежит профессору Петербургского института инженеров путей сообщения Н.А. Белелюбскому, который в 1891 г провел большие опыты по испытанию
Им был испытан сводчатый мост пролетом в свету свыше 17 м. Широкое распространение на транспорте железобетон начал находить с 1989 г. в виде покрытий, резервуаров и мостов. В этот период железобетон используется также на шоссейных дорогах в промышленном и гражданском строительстве.
В 1896 г. в Нижнем Новгороде был построен пешеходный мост пролетом 45 м, в 1904 г. проф. А.Ф. Лолейтом были применены в промышленном строительстве В Москве безбалочные перекрытия и другие крупные железобетонные конструкции.
В 1908 г. Министерство путей сообщения утвердило технические условия на железнодорожные железобетонные конструкции. Теория расчета элементов железобетонных конструкций стала создаваться в первые же годы зарождения железобетона как материала строительных конструкций.
Инженер Кенен показал, что арматуру следует располагать в тех частях конструкции, где имеются растягивающие усилия. в 1886 он первый изложил метод расчета железобетонных плит. Геннебик дал приближенные формулы для расчета железобетонных конструкций и применил отогнутые стержни арматуры для восприятия поперечных сил.
В Советском Союзе в годы первых пятилеток железобетон становится одним из основных материалов в несущих конструкциях всех крупных сооружений таких, например, как Волховская, Свирская, Днепровская, Рыбинская гидроэлектростанции, как уникальные мосты через канал имени Москвы на Октябрьской и Белорусской железных дорогах и др.
Рамные конструкции в Краматорске и Магнитогорске, оболочки покрытий на Днепровском алюминиевом комбинате и купольное покрытие Новосибирского театра были выполнены из железобетона.
За границей в эти годы также широко применялся железобетон во всех областях строительства. Особенно большое значение в деле развития практики и теории железобетона имели исследования и предложения французского ученого Фрейсинэ в области создания предварительно напряженных конструкций
Фреисинэ осуществил из предварительно напряженного железобетона ряд крупнейших сооружений. После Великой Отечественной войны в Советском Союзе железобетон в особенности в виде сборных конструкций, стал основным строительным материалом.
Наряду с применением железобетона в выдающихся инженерных сооружениях — Куйбышевской и Сталинградской ГЭС, при строительстве метро, высотных зданий и мостов, — он широко применяется при строительстве многочисленных промышленных общественных и жилых зданий, ангаров элеваторов, резервуаров, башен, мачт, в сельскохозяйственном и мелиоративном строительстве и пр.
Сборные и предварительно напряженные железобетонные конструкции и изделия особенно широкое распространение получили у нас после постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 19 августа 1954 г. «О развитии производства сборных железобетонных конструкций и деталей для строительства».
Большое значение при внедрении сборного железобетона в практику строительства имело составление номенклатуры сборных железобетонных изделий, утвержденной Госстроем СССР—внедрение типизации и стандартизации сборных железобетонных конструкций.
Устройство бетонных и железобетонных монолитных конструкций
Без использования бетонных и железобетонных монолитных конструкций невозможно представить современное строительство. Существуют два основных типа строительства бетонных и железобетонных монолитных конструкций.
Сборное строительство
При сборном способе возведения зданий и сооружений используются панели, плиты перекрытий и подобные материалы, изготовленные в заводских условиях, которые устанавливаются монтажными приспособлениями на строительной площадке.
Монолитное строительство
Такой тип строительства имеет ряд преимуществ, главное из которых — возможность возводить здания и сооружения практически любой этажности и формы в короткие сроки. В устройство бетонных и железобетонных монолитных конструкций входят следующие виды работ:
- опалубочные работы;
- арматурные работы;
- устройство монолитных бетонных и железобетонных конструкций.
Принятая несущая база строения, является монолитным железобетонным каркасом из вертикальных колонн и диафрагм жестокостей, которые поэтажно объединены монолитными плитами перекрытий. Такая конструкция позволяет значительно экономить строительные материалов и энергоресурсы, технологична в строительстве, при котором могут быть применены самые современные способы, и обладает огромным потенциалом надежности.
Стенки в таковых зданиях самонесущие, что становится несомненным преимуществом. Потому что обеспечивает сравнительно небольшой вес и объемы. Таким образом устройство монолитных бетонных конструкций и устройство монолитных железобетонных конструкций позволяет облегчить массу всех несущих частей в 2-3 раза меньше, по сравнению с кирпичными постройками с таким же количеством этажей .
При всем этом мы получаем свободную планировку, новый уровень архитектурных способностей в решении фасадов, надежности и комфортность. Самым трудоемким в устройстве монолитных бетонных конструкций и устройстве монолитных железобетонных конструкции являются арматурные работы.
В общей сложности арматурные работы составляют 40-50%, при этом до 70% арматурных работ производится вручную прямо на стройплощадке. Это происходит из-затого, что большинство проектов зданий и сооружений требуют неповторяемых и не унифицируемых арматурных изделий. Снижение трудовых затрат, а соответственно времени строительства можно достигнуть путем переноса части заготовительных работ в производственные мастерские и арматурный цех.
Как правило профессионалы для повышения КПД и высокого качества работ арматурщиковнанимают две специализированные бригады. Одну — для выполнения армирования вертикальных железобетонных конструкций, другую — для горизонтальных железобетонных конструкций. Вторым по трудоемкости в монолитном строительстве являются опалубочные работы, их стоимость может составляет до 0,25 стоимости всех строительных работ.
Причинами такой высокой затратности опалубочных работ является недостаточная разработанность на техническом уровне. Практическом отсутствии нужного количества надежного инструментария для опалубки и невысоком качестве отдельных ее частей. Таким образом планируя расходы учтите, что немалая часть бюджета уйдет на опалубочные и арматурные работы.
Арматурные работы
Арматурные работы это комплекс работ по изготовлению, укладке в форму или установке на место бетонирования арматурных элементов железобетонных конструкций.
Арматура (от лат. armature — снаряжение) элемент железобетонной (стекло пластбетонной, фибробетонной) конструкции, предназначенный для восприятия растягивающих, изгибающих и сдвигающих усилий.
Необходимое количество арматуры определяют расчетом элементов конструкций на нагрузки и воздействия. Сталь для нужд строительства (арматурная сталь)подразделяется на две группы — стержневую и проволочную. Арматура для железобетонных конструкций:
- стержневая периодического профиля класса А-II;
- то же, классов А-III, А-IV, А-V и А-VI;
- проволочная периодического профиля класса Вр-II;
- арматурные канаты класса К-7;
- арматурные пучки;
- вмятины;
Арматура для железобетонных конструкций подразделяется
- по материалу: на стальную и неметаллическую;
- по технологии изготовления на горячекатаную стержневую диаметром 6 — 90 мм и холоднотянутую круглую проволочную диаметром 3 — 8 мм в виде обыкновенной или высокопрочной проволоки, а также арматурных канатов и прядей;
- по профилю — на круглую гладкую и периодического профиля. Арматура периодического профиля имеет фигурную поверхность, чем достигается ее лучшее сцепление с бетоном;
- по принципу работы в железобетонной конструкции — на ненапрягаемую и напрягаемую;
- по назначению — на рабочую арматуру, воспринимающую в основном растягивающие напряжения;
- распределительную, предназначенную для распределения нагрузки между стержнями рабочей арматуры;
- монтажную, служащую для сборки арматурных каркасов;
- по способу установки — на штучную арматуру, арматурные каркасы и сетки.
Особую группу составляет стальная жесткая арматура в виде тавровых балок и другого проката, применяемая для армирования высотных зданий, специальных сооружений, и так называемая дисперсная арматура в виде рубленого стекловолокна или асбеста, используемая главным образом для армирования цементного камня.
Жесткая арматура до отвердения бетона работает как металлическая конструкция на нагрузку от собственного веса, веса подвешиваемой к ней опалубки и свежеуложенной бетонной смеси. Она может быть целесообразна для монолитных большепролетных перекрытий, сильно загруженных колонн нижних этажей многоэтажных зданий и др.
Стальную волоченую проволочную арматуру подразделяют на два основных вида: арматурную проволоку и арматурные проволочные изделия. Арматурная проволока делится на обыкновенную гладкую арматурную проволоку(низкоуглеродистую) класса B-I и периодического профиля; при обозначении класса проволоки периодического профиля к индексу В (волоченая) добавляется значок «р» (рифленая), например Вр-1.
Арматурная сталь бывает круглого или круглого периодического профиля. Арматурная проволока класса B-I применяется для изготовления сварной арматуры. К проволочным изделиям для армирования напряженного железобетона относятся сварные и тканые арматурные сетки, выпускаемые по ГОСТ 8478 — 66. Обыкновенную арматурную проволоку класса B-I применяют в основном для изготовления арматурных сеток и каркасов посредством контактной точечной сварки.
Допускается использовать эту проволоку и при изготовлении вязаных каркасов балок высотой до 400 мм и колонн. Обозначения арматуры на рабочих чертежах и в спецификациях в настоящее время применяют с указанием класса арматурных сталей. Например, если на чертеже имеется обозначение 202ОА-Ш, это значит, что принято два стержня диаметром 20 мм из стали класса A-III. Виды арматурных изделий.
Производство арматурных работ на строительстве включает следующие операции:
- укрупнительную сборку арматурных сеток и каркасов у места установки;
- установку готовых каркасов и укладку сеток;
- армирование укрупняемых сборных железобетонных конструкций напрягаемой арматурой (например, ферм);
- навивку напрягаемой арматуры на поверхность сооружений, смонтированных из сборных железобетонных элементов (например, резервуаров, силосов);
- вязку арматуры каркасов и сеток поштучно, вручную; – заготовку арматуры в специализированном цехе.
Индустриализация строительства обусловливает необходимость армирования конструкций не отдельными стержнями, а готовыми арматурными изделиями — сварными сетками и каркасами. Арматуру изготовляют, как правило, на арматурных заводах или в цехе заводов железобетонных конструкций с максимальной механизацией рабочих процессов и организацией производства по системе поточных линий.
Конструкции арматурные изготовляют в виде укрупненных элементов, облегчающих транспортирование и сборку и допускающих удобное соединение их между собой при установке с применением эффективных способов сварки. Ручная вязка арматуры допускается, как исключение, при выполнении мелких работ, в конструкциях, для которых не допускается сварка, или при некоторых специфических условиях.
При возведении монолитных конструкций на строительной площадке иногда наряду с готовыми арматурными изделиями до 20% арматуры устанавливают вручную в виде отдельных стержней с применением сварки или (реже) ручной вязки. В железобетонных конструкциях для жилищного строительства диаметр арматурных стержней обычно не превышает 12 — 20 мм. В промышленном строительстве и инженерных сооружениях(мосты, эстакады, подпорные стенки) применяют стержни диаметром до 40 — 50 мм.
Для элементов массивных железобетонных гидротехнических сооружений, например шлюзов, с сечениями больших размеров целесообразно применять стержни диаметром до 90 — 120 мм. Кроме круглой стали в качестве арматуры применяют иногда сталь и других профилей для так называемых несущих каркасов. По назначению в конструкции арматуру разделяют на рабочую, распределительную, монтажную и хомуты. Рабочая арматура воспринимает на себя главным образом растягивающие усилия, возникающие в железобетонных конструкциях от собственного веса и внешних нагрузок.
Рабочая арматура воспринимает на себя главным образом растягивающие усилия, возникающие в железобетонных конструкциях от собственного веса и внешних нагрузок. Распределительная арматура служит для равномерного распределения нагрузок между рабочими стержнями и для обеспечения их совместной работы. Кроме того, распределительная арматура связывает рабочие стержни между собой, препятствуя смещению рабочей арматуры при бетонировании.
Монтажная арматура никаких усилий не воспринимает и обеспечивает точное положение рабочей арматуры и хомутов. При бетонировании монтажную арматуру иногда вынимают. Хомуты применяют для соединения отдельных рабочих и монтажных стержней в готовый пространственный каркас.
В отличие от монтажных стержней хомуты воспринимают часть усилий при работе конструкции; это учитывается при проектировании. При применении одиночных арматурных стержней из гладкой арматуры для их лучшего закрепления в бетоне концы стержней, работающих на растяжение, делают загнутыми в виде крюков.
Кроме крюков у отдельных стержней рабочей арматуры делают отгибы при переходе их из одной зоны сечения в другую, а также для предохранения от появления косых трещин у опор. Наиболее массовое применение в строительстве нашли такие арматурные изделия, как арматурные сетки. Сварные арматурные сетки (ГОСТ 8478—66) применяют как в сборных, так и в монолитных конструкциях.
Сетки объединяют рабочую и распределительную арматуру и состоят из стальных стержней диаметром от 3 до 9 мм включительно, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях и соединенных в местах пересечения контактно точечной сваркой. Расстояние (шаг) между отдельными продольными и поперечными стержнями колеблется от 100 до 250 мм; ширина сетки по осям крайних стержней установлена от 900 до 3500 мм.
Виды арматурных сеток и каркасов а, б, в — плоские; г, д, е — пространственные; ж — круглый; и — гнутый Пространственный каркас прямоугольного или квадратного сечения состоит из четырех плоских каркасов. Сварные арматурные пространственные каркасы могут быть различного типа.
В строительстве применяют так называемые арматурные несущие каркасы. Чтобы сделать несущие каркасы более жесткими (по сравнению с обычными), применяют вместо арматурных стержней круглого сечения жесткие прокатные профили (уголки), полосовую и квадратную сталь.
Опалубку к заготовленным несущим каркасам можно крепить после их установки в проектное положение на строительной площадке или навешивать на каркасы перед их перевозкой на место установки. В последнем случае их называют арматурно-опалубочными блоками. Несущие каркасы применяют в гидротехническом строительстве и в инженерных сооружениях из монолитных конструкций, например эстакадах.
Монтажные петли, необходимые для строповки при подъеме и установке, являются принадлежностью почти каждого сборного железобетонного элемента. Поэтому изготовление петель — обязательная операция, выполняемая в арматурном цехе завода сборных железобетонных изделий.
Типы закладных деталей сборных железобетонных элементов Закладные детали нужны для соединения сборных железобетонных элементов между собой при возведении здания или сооружения. На рисунке показаны основные типы закладных деталей. Для пластин используют листовую, полосовую и иногда фасонную (угловую) сталь.
Число анкерных стержней может быть различным, но обязательно должно быть четным. Транспортирование арматурных изделий. В зависимости от местных условий арматурные изделия на строительную площадку могут быть доставлены железнодорожным, автомобильным и другими видами транспорта.
Выбор вида транспорта зависит от расстояния перевозки, размеров арматурных конструкций, их максимального веса и потока арматуры в смену. При перевозке готовых каркасов надо учитывать их размеры и массу.
Каркасы и сетки следует перевозить так, чтобы не повредить их. Для этой цели применяют пакетную перевозку плоских каркасов и сеток в специальной инвентарной сборно-разборной таре, конструкция которой должна соответствовать размерам и массе пакета.
Пространственные несущие каркасы необходимо грузить, перевозить и разгружать в таком положении, чтобы они не деформировались под действием собственного веса. Большие тяжеловесные арматурные каркасы (например, на гидротехническом или мостовом строительстве) перевозят на обычных железнодорожных платформах.
Большие тяжеловесные арматурные каркасы (например, на гидротехническом или мостовом строительстве) перевозят на обычных железнодорожных платформах. Поступающую для обработки стержневую арматурную сталь после проверки по сертификатам(заводским документам, содержащим сведения о количестве, сортаменте, сортности продукта и соответствии ГОСТ) хранят на стеллажах под навесом или в закрытых складах рассортированную помаркам, диаметрам, длинам и отдельным партиям (поставщикам).
Допускается хранение небольших партий круглой стали диаметром более 38 мм на открытой площадке. Арматурную сталь в бухтах и товарные арматурные сетки хранят под навесом на бетонном полу или на деревянных подкладках. Бухты укладывают плашмя или наклонно общей высотой штабеля не более 1,5 м. Сетки, свернутые в рулон, хранят в вертикальном положении.
Сварочную проволоку в бухтах массой не более 80 кг доставляют и хранят в таре. Бухты, свернувшиеся в восьмерки, имеющие узлы и перепутанные витки, отбраковывают при получении до отправления на склад. Холоднотянутую проволоку, прядевую и другую напрягаемую арматуру для предварительно-напряженных железобетонных конструкций хранят в сухом закрытом помещении.
Арматуру с кавернами или вмятинами на поверхности нельзя применять в качестве напрягаемой. Бирки хранимой арматуры должны быть ясно видны. Арматурные работы являются частью железобетонных работ, выполняемых поточным методом. Поэтому очень важно поставлять арматуру на строительство комплектно.
В противном случае срывается начало укладки бетонной смеси и нарушается общий график производства работ по объекту. Запас арматуры на объекте зависит от режима работ — одна, две или три смены в сутки. При работе арматурщиков в одну смену обычно принимают трехсменный запас.
Запас арматуры на объекте зависит от режима работ — одна, две или три смены в сутки. При работе арматурщиков в одну смену обычно принимают трехсменный запас. Монтаж и установка арматурных изделий. Арматуру по возможности следует монтировать укрупненными пространственными элементами, что ускоряет выполнение работ и снижает их трудоемкость.
Последовательность установки арматурных элементов при монтаже принимается в зависимости от условий производства работ. Деформированные при транспортировании арматурные элементы до их установки должны быть выпрямлены. Перед началом монтажа необходимо проверить наличие на рабочем месте всех элементов, подлежащих укладке в течение смены.
Монтаж крупных арматурных конструкций промышленных и специальных сооружений производится по проекту производства работ, в котором указаны последовательность установки отдельных элементов, способы их подачи, скрепления узлов и применения временных приспособлений. Установку арматуры можно начинать только после проверки соответствия опалубки проектным размерам и подписания акта о приемке работ по устройству опалубки.
При установке арматуры следует соблюдать размеры защитного слоя, предохраняющего арматуру от коррозии, и расстояний между стержнями. Толщина защитного слоя бетона (мм) зависит от конструкций, в которые укладывают арматуру. Хомуты должны отстоять от поверхности бетона не менее чем на 15 мм.
Толщину защитного слоя бетона следует увеличивать не менее чем на 10 мм в местах систематического воздействия на бетон дыма, паров кислот, высокой влажности и т. п., а также при повышенных требованиях к огнестойкости железобетонной конструкции.
Защитный слой бетона обеспечивается установкой бетонных или стальных подкладок упоров и поперечных стержней между арматурой и опалубкой. Подкладки из обрезков арматурной стали, выходящие на лицевую сторону железобетонной конструкции, ставить не рекомендуется, так как это зачастую приводит к появлению на поверхности бетона ржавых пятен.
Арматуру фундаментов колонн следует выполнять в виде готовых сеток, а при тяжелой арматуре —иногда отдельными стержнями, соединяемыми между собой на месте установки. Установка арматуры колонн при небольшом ее весе производится вручную путем кантовки готового каркаса в короб опалубки.
Тяжелые каркасы собирают и сваривают на месте из отдельных стержней. Более целесообразно тяжелую арматуру колонн устанавливать отдельными готовыми сварными элементами, соединенными на месте установки.
Перед установкой каркаса колонны проверяют правильность положения выпусков,, а при необходимости их отгибают в сторону в соответствии с чертежом. Способы обеспечения защитного слоя:
- в балках и ребрах плит при помощи упоров;
- в балках и колоннах при помощи бетонных подкладок;
- в балках посредством удлиненных поперечных стержней;
Арматура балок собирается из сварных каркасов, частей каркаса или отдельных стержней. При большом весе каркаса его подают в опалубку краном. Каркас балки надевают сначала одним, а затем другим концом на выпуски арматуры колонн. Балки армируют также плоскими сварными каркасами, которые поочередно опускают в опалубку и закрепляют в нужном положении шаблонами или посредством специальных упоров.
Установка арматуры плит и стенок заключается в укладке готовых сварных рулонных или плоских сеток, которые раскатывают, раскладывают на опалубке между балками и прогонами и закрепляют в проектном положении. Стыки ненапрягаемой рабочей арматуры диаметром до 32 мм в сварных и вязаных сетках и каркасах могут выполняться внахлестку без сварки, при диаметрах:
- стержней от 32 до 40 мм такие стыки не рекомендуются
- 3 а свыше 40 мм — не допускаются.
Недопускается также устройство стыков внахлестку без сварки в элементах, сечение которых полностью растянуто, например в стяжках. Для сварных каркасов стыкование внахлестку допускается только с односторонним расположением рабочих стержней арматуры; при двустороннем расположении рабочих стержней стыкование каркасов без сварки не допускается.
При стыковании сварных сеток из круглых гладких стержней в каждой сетке в пределах стыка должно располагаться не менее двух поперечных стержней. При стыковании сеток из стержней периодического профиля приварка поперечных стержней в пределах стыка не строповка арматурных каркасов обязательна, но в этом случае длина нахлестки 1 — каркас; 2 — траверса увеличивается на пять диаметров стержней.
Стыки стержней в нерабочем направлении (поперечные монтажные стержни) выполняют сперепуском, равным 50 мм при диаметре распределительных стержней до 4 мм и 100 мм — при диаметре более 4 мм. При диаметре рабочей арматуры 10 мм и более сварные сетки в нерабочем направлении рекомендуется укладывать впритык одну к другой, перекрывая стык специальными стыковыми сетками, укладываемыми с перепуском в каждую сторону не менее 15 диаметров распределительной арматуры, но не менее 100 мм.
Стыкование на месте установки сварных сеток и каркасов при помощи дуговой сварки рабочих стержней производится при диаметре стержней не менее 8 мм. Стержни диаметром до 18 — 20 мм сваривают посредством накладок или внахлестку.
Применяют также стыкование приваркой стержней сеток и каркасов к общей стальной полосе. В этом случае общая длина фланговых швов на каждом стержне должна быть не менее десяти диаметров привариваемого стержня.
Соединения стержней диаметром свыше 18 — 20 мм выполняют ванным способом на желобчатых подкладках или накладках. Контроль качества монтажа.
Порядок приемки смонтированной арматуры
Порядок приемки смонтированной арматуры заключается в следующем:
- установленные арматурные конструкции перед бетонированием должны быть проверены и приняты по акту
- С этой целью производят наружный осмотр и инструментальную проверку размеров конструкций по чертежам;
- местоположение, диаметр и число стержней, а также расстояние между ними и допуски должны соответствовать проекту;
- отклонения (в мм) при установке арматуры не должны превышать допускаемых.
- Сварные стыки, узлы и швы, выполненные при монтаже арматуры, контролируют наружным осмотром и выборочными испытаниями образцов, вырезанных из конструкции. Места вырезки и число образцов устанавливают по согласованию с приемщиком; в акте приемки смонтированных арматурных конструкций должны быть указаны номера рабочих чертежей, отступления от чертежей, оценка качества блока и разрешение на его бетонирование.
Перед укладкой бетонной смеси необходимо :
- проверить надежность основания, правильность установки опалубки, арматуры и закладных деталей. Составить акты скрытых работ;
- очистить основания и опалубку от грязи и мусора, арматуру от ржавчины. Рейками или паклей заделать крупные щели деревянной опалубки (мелкие щели затянутся при поливке);
- покрыть поверхность опалубки смазочным материалом, не оставляющим на ней следов (водные — суспензии извести и глины, полуводные — эмульсии уайт-спирита, сольвента, масла, отходы нефтепродуктов). Деревянные поверхности, покрытые полиэтиленовой пленкой, могут использоваться без смазывания;
- на скальных основаниях и ранее уложенном бетоне выполнить насечку, очистить от мусора, масла и цементной пленки, промыв их и просушив струей воздуха. Для лучшего сцепления каменные и бетонные поверхности рекомендуется перед бетонированием покрыть цементным раствором толщиной 20… 50 мм или коллоидным цементным клеем. Чтобы обеспечить беспустотное заполнение опалубки и плотный охват арматуры применяется вибрирование с дополнительным штыкованием в углах и густоармированных местах.
При вибрировании бетонная смесь переходит из рыхлого состояния в состояние структурной жидкости и, благодаря уменьшению трения между частицами, приобретает подвижность, заполняя все изгибы опалубки. Основными признаками достаточного уплотнения смеси служат прекращение ее оседания и выделения пузырьков воздуха, появление на поверхности смеси цементного молочка.
На корпус вибратора колебания передаются посредством эксцентриков (дебалансов), насаженных навал. В зависимости от размеров применяют низко- или высокочастотные вибраторы (менее 3000 колебаний в минуту и более). Применение последних способствует экономии цемента. Вибраторы бывают глубинными, поверхностными, а также наружными.
Устройство монолитных бетонных и железобетонных конструкций
Бетонная смесь должна отвечать нормативным требованиям по прочности, подвижности и однородности, а также требованиям проекта по составу. Заполнитель должен применяться мытым, не менее чем двухфракционным. Распространенные фракции щебня 5… 10; 10…20; 20…40 мм.
Запрещено «размолаживать» смесь, т. е. добавлять на месте укладки воду для увеличения ее подвижности. Допустимая высота свободного сбрасывания бетонной смеси в опалубку
- неармированных конструкций — 6 м;
- колонн — 5 м
- стен и слабоармированных конструкций — 4,5 м
- густоармированныхконструкций — 3 м
- перекрытий — 1 м.
При превышении этих расстояний спуск смеси должен осуществляться по желобам и виброжелобам, хоботам и лоткам, обеспечивающим медленное стекание смеси без расслоения. При выгрузке смеси из бадьи расстояние от нижней кромки бадьи до поверхности ранее уложенного бетона должно быть не более 1 м. Толщину защитного слоя бетона следует обеспечивать бетонными или пластмассовыми прокладками.
Нормативная толщина защитного слоя составляет не менее 10… 30 мм; низ фундаментов должен иметь толщину защитного слоя не менее 35 и 70 мм (без бетонной подготовки основания). Толщина защитного слоя не должна быть менее диаметра арматуры, а для преднапряженных конструкций — менее двух диаметров.
Укладка бетонной смеси производится «на себя», горизонтальными слоями толщиной до 1,25/h м —размер рабочей части вибратора) при уплотнении глубинными вибраторами и слоями 0,12; 0,25 и 0,4 м при уплотнении поверхностными вибраторами соответственно при двойной или одиночной арматуре и неармированных конструкциях.
Каждый вышележащий слой должен укладываться до начала схватывания предыдущего. Глубина погружения вибраторов должна обеспечивать их проникновение в ранее уложенный слой на5… 10 см. Не допускается опирание вибраторов на опалубку или арматуру. Бетонный слой не должен доходить до верха опалубки на 5… 7 см.
Шаг перестановки глубинных вибраторов не должен превышать 1,5 радиуса R их действия. Приповерхностных вибраторах провибрированная зона должна перекрываться не менее чем на 100 мм. Продолжительность временного перерыва между укладкой рядов бетонной смеси устанавливается строительной лабораторией в зависимости от состава бетона.
В случае превышения установленного перерыва бетонирование прекращается, шов ограждается так, чтобы его длина была наименьшей. Бетонирование можно продолжать по достижении бетоном прочности не менее 1,5 МПа. По бетону такой прочности разрешены установка опалубки и движение людей.
Места контакта старого и нового бетона очищаются от цементной пленки водной или воздушной струей, механическими щетками или пескоструйными аппаратами (в последнем случае прочность бетона должна быть не менее 5 МПа).
Шов рекомендуется устраивать в местах максимального изгибающего момента перпендикулярно оси бетонируемой конструкции. Полностью без перерывов в бетонировании возводятся фундаменты под оборудование, конструкции, воспринимающие динамические нагрузки при эксплуатации, и преднапряженные конструкции. В процессе и по окончанию бетонирования должны приниматься меры против сцепления с бетоном пробок и временных креплений.
Комплексный процесс возведения монолитных железобетонных конструкций состоит из технологически связанных и последовательно выполняемых простых процессов:
- установки опалубки и лесов;
- монтажа арматуры;
- монтажа закладных деталей;
- укладки и уплотнения бетонной смеси;
- ухода за бетоном летом и интенсификации его твердения зимой;
- распалубливания;
Время, необходимое для набора бетоном распалубочной прочности, входит в общий технологический цикл. Состав простых процессов, их трудоемкость и очередность выполнения зависят от вида и специфики возводимых монолитных конструкций, применяемых механизмов и типов опалубки, технологических и местных особенностей производства работ.
Каждый простой процесс выполняют специализированные звенья, которые объединены вкомплексную бригаду. Сооружение разбивают по высоте на ярусы, в плане — на захватки, что необходимо для организации поточного производства работ. Разбивка на ярусы — высотная разрезка, обусловленная допустимостью перерывов в бетонировании возможностью образования температурных и рабочих швов.
Так, одноэтажное здание обычно разбивают на два яруса:
- первый — фундаменты
- второй — все остальные конструкции каркаса.
В многоэтажном здании за ярус принимают полностью этаж с перекрытиями. Высота яруса более 4 м нежелательна, так как при большой высоте и интенсивном бетонировании увеличивается боковое давление на опалубку от укладываемой бетонной смеси. Разбивка на захватки — горизонтальная разрезка, которая предполагает:
- равновеликость по трудоемкости каждого простого процесса, допустимое отклонение не более 25%;
- минимальный размер захватки (рабочего участка) — работа звена на протяжении одной смены;
- размер захватки, увязанный с величиной блока, бетонируемого без перерыва или с устройством рабочих швов;
- число захваток на объекте, равное или кратное числу потоков.
Переход звена рабочих с одной захватки на другую среди смены нежелателен. Размер захваток обычно соответствует длине секции здания или должен включать целое число конструктивных элементов —фундаментов, колонн, других конструкций, или определяется по границам участков, намеченных для устройства рабочих и температурных швов.
Для четкой организации выполнения комплексного процесса бетонных работ поточным способом необходимо:
- определить трудоемкость каждого процесса;
- разделить объект на ярусы и захватки, близкие по трудоемкости для каждого процесса, достаточные для работы звена в течение смены;
- установить ритм потока и общий оптимальный срок работ;
- определить и подобрать оптимальное оборудование для подачи на рабочее место опалубки, арматуры и бетонной смеси;
- определить необходимую численность рабочих, исходя из трудоемкости отдельных процессов, принятого ритма потока и провести комплектацию звеньев и бригад;
- составить календарный (посменный) график комплексного процесса.
Возможны варианты с объединением потоков. Так, часто в одном потоке устанавливают опалубку и сразу монтируют в нее арматуру. Возможно и разъединение, когда в самостоятельные потоки выделяют бетонирование стен и перекрытий и связанные с этим процессы. В комплексном процессе возведения монолитных конструкций ведущим процессом является бетонирование.
Этот процесс состоит из связанных операций по транспортированию, подаче на рабочее место, приемке и уплотнению бетонной смеси. Бетонирование влияет на сроки выполнения опалубочных и арматурных работ, которые находятся в тесной технологической зависимости от него. Поэтому для обеспечения ритмичного потока при разной трудоемкости разнородных процессов принимают одинаковую продолжительность работ (продолжительность бетонирования) при различном численном составе звеньев для каждого из них.
Желательно разработать несколько возможных вариантов технологии работ и принять вариант с оптимальными технико-экономическими показателями. При проектировании производства работ следует, по возможности, предусматривать выполнение процессов по бетонированию и монтажу конструкций в первую смену.
Основной принцип проектирования работ: сколько процессов столько и захваток (рабочих участков, блоков бетонирования). Методы укладки бетонной смеси выбирают с учетом типа конструкции, ее расположения, климатических условий и т.д. Фундаменты и массивы могут бетонироваться с разгрузкой смеси непосредственно в опалубку или с помощью виброжелобов бетононасосов, бетоноукладчиков, бадьями с помощью кранов.
При бетонировании малоармированных фундаментов применяют жесткие смеси. Для экономии цемента в такие конструкции можно укладывать камни размером 120… 200 мм («изюм») в объеме 20…2 5% , для уплотнения бетонной смеси применять вибропакеты. В зависимости от высоты фундамента и его массивности бетонная смесь может подаваться через верх опалубки или по периметру ступеней.
Фундаменты, воспринимающие динамические нагрузки, бетонируют в непрерывном режиме. Особо тщательно проверяют отметки опорных поверхностей и расположение анкерных болтов. Бетонные полы укладывают на бетонную подготовленную поверхность (подготовку) из тощего бетона, разделяют бетонируемую площадь на полосы шириной 3 . . . 4 м.
Бетонирование полос ведут через одну. Бетонную смесь уплотняют поверхностными вибраторами или виброрейками, поверхность пола выравнивают правилом и заглаживают резиновой лентой. Могут применяться бетоноукладочные машины, которые, двигаясь, оставляют за собой готовую полосупола. Бетонирование конструкций каркасов зданий выполняют так.
Для бетонирования густоармированных колонн обычно применяют бетонные смеси с осадкой конуса 6…8 см. Перед кладкой смеси место примыкания колонны к фундаменту очищают от строительного мусора, укладывают слой раствора или мелкозернистого бетона для того, чтобы исключить образование раковин. Колонны высотой до 5 м бетонируют сразу по всей высоте.
Колонны высотой более 5 м бетонируют ярусами высотой до 2 м — с загружением бетонной смеси и ее вибрированием через «карманы» — боковые окна в стенках короба.
Бетонирование прогонов, балок и плит следует начинать через 1 …2 ч после бетонирования колонн. Уплотнение смеси производят внутренними вибраторами, при необходимости оснащены минаконечниками (виброштыками).
Плиты перекрытия уплотняют поверхностными вибраторами. Арки и своды пролетов менее 15 м бетонируют непрерывно одновременно с двух сторон от пят к замку. За последние годы получили сравнительно широкое развитие методы возведения жилых и общественных зданий из монолитного железобетона в скользящей, объемно переставной и крупно -щитовой опалубках. Метод возведения зданий в скользящей опалубке наиболее экономичен для зданий, компактных в плане, высотой не менее 10… 12 этажей.
Технология возведения жилых зданий в скользящей опалубке такая же, что и при возведении других сооружений. Домкраты, опираясь на металлические домкратные стержни в теле бетона, непрерывно, без остановок поднимают опалубку по всему контуру здания. Бетонная смесь укладывается слоями 0,2… 0,25 м непрерывно по периметру.
Находясь в опалубке в течение 5…6ч, бетонная смесь затвердевает, ее дальнейшее твердение происходит при выходе из опалубки. Скорость подъема опалубки и, следовательно, бетонирования составляет 0,15…0,20 м/ч, что при правильно заданных составах бетона и режимах его укладки исключает появление разрывов и раковин.
Перекрытия зданий, возводимых в скользящей опалубке, могут устраиваться по ходу бетонирования стен монолитными или сборно-монолитными, выполняться с отставанием на 2 . . . 3 этажа или после возведения коробки зданий.
Метод бетонирования в скользящей опалубке часто применяют при возведении ядер жесткости многоэтажных зданий с центральным стволом, в котором размещены лифты, лестницы, коммуникации.
Ствол при этом бетонируется в скользящей опалубке, несущие стены — в разборно — переставной, а наружные стены из сборных панелей навешиваются краном, установленным снаружи здания или в этом стволе.
Бетон может подаваться в бадье краном, передвижным автобетоносмесителем, бетононасосом в сочетании с автономной шарнирно-сочлененной стрелой для распределения бетонной смеси. Метод бетонирования в объемно-переставной (туннельной) опалубке применяют при возведении из монолитного бетона многоэтажных зданий большой протяженности с несущими поперечными стенами.
Сущность метода заключается в бетонирований несущих поперечных стен с применением инвентарных блоков туннельной опалубки, набираемых из секций или в виде укрупненных блоков на земле и переставляемых с этажа на этаж. При возведении зданий в объемно-переставной опалубке бетонирование ведут поэтажно, каждый этаж делят на захватки, рассчитанные на суточный цикл работы.
При бетонировании работы проводят в такой технологической последовательности: устанавливают вдоль продольных несущих стен монтажные подмости, монтируют из секций блоки опалубки, армируют и бетонируют стены и перекрытия. После набора бетоном в течение 12… 14 ч заданной прочности производят извлечение и перестановку секций опалубки краном.
Разновидностью объемно-переставной опалубки является опалубка, которая по окончании бетонирования вертикально извлекается краном.
Метод бетонирования в крупно-щитовой опалубке обычно применяется при бетонировании зданий сосмешанным конструктивным решением, например с кирпичными наружными и монолитными железобетонными внутренними стенами.
Металлические, деревометаллические и пластмассовые щиты опалубки стен и перегородок размером в комнату устанавливают в проектное положение и раскрепляют подкосами. Опалубка стен и перекрытий устанавливается раздельно.
Источник https://alit-stroi.ru/tehprocess/dostoinstva-i-nedostatki-betona.html
Источник https://skbalkon.ru/izdeliya/monolitno-obolochechnaya-konstrukciya.html
Источник https://stroyone.com/zhelezobetonnye-konstrukcii