Применение бетонов в монолитных железобетонных конструкциях
Монолитный бетон и железобетон позволяют создавать разнообразные архитектурные формы и конструктивные решения зданий, не ограниченные типоразмерами сборных изделий. Монолитные конструкции делают из тяжелого или легкого бетона на пористых заполнителях.
Монолитный бетон широко применяют для всех видов строительства: несущих конструкций зданий, дорог, аэродромов, автодорожных мостов, тоннелей, плотин, дамб, резервуаров, градирен, инженерных сетей и других сооружений.
Широкое применение монолитного бетона потребовало создания индустриального производства товарного бетона и объединения его производителей в ассоциации, характерные для европейских стран. Ассоциации этих стран объединены в Европейской организации по готовым бетонным смесям — ERMCO (European Organization on Ready Mix Concrete), отстаивающей интересы производителей товарного бетона, его технический уровень и вопросы охраны окружающей среды.
Объемы производства товарного бетона в разных странах составляют (млн. м3): в Испании — 81, Италии — 73, Германии — 47, России — 40, Франции — 35, Великобритании — 22. В странах Латинской Америки — 50, Японии — 150, США -— 300.
Современный завод товарного бетона — это высокоавтоматизированное производство с минимальным количеством обслуживающего персонала, наличием диспетчерской службы и радиосвязи с автобетоновозами и стройплощадками. Среднее расстояние транспортировки товарного бетона может составлять 10... 15 км.
Транспортирование бетонных смесей на строительной площадке осуществляют кранами, транспортерами и по трубам с помощью бетононасосов или пневмонагнетателей. Пневматический способ отличается простотой и позволяет подавать бетонные смеси сжатым воздухом по трубам на расстояние до 150 м.
Бетонирование монолитных конструкций производят непрерывно или с перерывами, т. е. участками или блоками. Непрерывную укладку бетона осуществляют в том случае, когда требуется повышенная монолитность и однородность бетона, и поэтому нежелательно наличие рабочих швов. Это относится к предварительно напряженным железобетонным конструкциям, фундаментам, воспринимающим динамические усилия от оборудования, и т. п.
Массивные сооружения (плотины, шлюзы, массивные фундаменты и т. п.) разрезают рабочими швами на блоки. Объем блока устанавливают с учетом возникающих в бетоне температурных и усадочных напряжений.
Бетонную смесь укладывают слоями, толщину которых устанавливают с учетом ее хорошего уплотнения вибраторами. При внутреннем вибрировании наибольшая толщина слоя составляет 1,25 длины рабочей части вибраторов, при поверхностном вибрировании не превышает 12-25 см. Шаг перестановки внутренних вибраторов не должен превышать полутора радиусов их действия.
Уход за бетоном начинают сразу после укладки и уплотнения бетонной смеси и продолжается в течение всего периода выдерживания бетона до достижения. им проектной прочности. Качество бетона зависит от ухода за ним, целью которого является создание и поддержание температурно-влажностных условий, благоприятных для гидратации цемента. В летнее время поверхность свежеуложен - ного бетона должна быть защищена от высыхания, а в первые часы твердения — и от дождя. Для этого открытые горизонтальные поверхности по окончании бетонирования засыпают слоем влагоемкого материала — песка, опилок, шлака или покрывают мешковиной, пленками. В сухую погоду покрытие поддерживают во влажном состоянии до достижения бетоном не менее 70% проектной прочности. Вертикальные поверхности опалубки защищают от высыхания, периодически увлажняют. После снятия опалубки вертикальные поверхности бетонных сооружений поливают водой.
В районах с сухим жарким климатом предусматривают мероприятия, сохраняющие влагу в бетонной смеси: применяют пленкообразующие составы, отражающие солнечные лучи, укрывают полимерными пленками, заливают горизонтальные поверхности водой и др.
Для бетонирования в зимних условиях в нашей стране разработаны специальные способы, направленные на то, чтобы обеспечить нормальный режим твердения бетона: закрывают опалубку утеплителем — «метод термоса», что сохраняет тепло, выделяемое при гидратации цемента, подогревают заполнитель и воду, применяют различный прогрев бетонной смеси, вводят добавки хлористых солей натрия и кальция и др.
Рис. 20.6. Сборно-монолитное перекрытие: 1 — сборные элементы (старый бетон); 2 — монолитный бетон (новый бетон) |
Сборно-монолитные конструкции представляют собой заранее изготовленные сборные элементы и дополнительно уложенные на месте строительства монолитный бетон (бетон омоноличивания) и арматуру. После приобретения монолитным бетоном прочности такая конструкция работает как единое целое, в случае обеспечения надежного сцепления нового и старого бетона (рис. 20.7).
Конструктивное сочетание сборных элементов и монолитного бетона во многих случаях является экономически выгодным, так как сборно-монолитные конструкции, объединяя достоинства тех и других, лишены некоторых их недостатков. Для возведения сборномонолитных конструкций в отличие от монолитных не требуется специальной опалубки, подмостей и лесов. Поэтому монолитный бетон сборно-монолитных конструкций дешевле бетона монолитных конструкций, а также пропаренного бетона сборных элементов. В сборных элементах сборно-монолитных конструкций весьма эффективно применение предварительно напряженной высокопрочной арматуры. Установкой дополнительной арматуры в опорных участках монолитного бетона легко обеспечивается неразрезность соединений элементов.