Зимнее бетонирование
Низкая температура является главной проблемой сопровождающей зимнее бетонирование. Для начала стоит понять - каким образом отрицательная температура может повлиять на процесс схватывания и набора прочности бетона. Существует две основных причины:
Низкая температура (0+10 градусов) существенно затормаживает процесс гидратации цемента. Попросту - растягиваются сроки набора прочности бетона. К примеру: в нормальных условиях (+20 градусов Цельсия) за неделю бетон набирает до 70% прочности. При температуре окружающего воздуха +5 градусов, срок набора 70% марочной прочности бетона может растянуться на 3-4 недели.
Высокая температура является катализатором большинства химических процессов. Не исключением является и процесс гидратации цемента. Именно поэтому, при изготовлении ЖБИ изделий применяется пропаривание свежезалитых изделий из бетона. При пропаривании, в камере с погруженными в неё свежеизготовленными железобетонными изделиями поддерживается 70-80 градусная температура и повышенная влажность. Благодаря таким условиям, бетон ускоренными темпами набирает марочную прочность. И пресловутые 70% прочности, бетон может набрать за 8-12 часов (в стандартных 20-градусных условиях аналогичная прочность бетона достигается за неделю).
|
Монолитные железобетонные конструкции
Монтаж арматурного каркаса необходимо осуществлять только на основе проекта . При индивидуальном строительстве технический контроль практически отсутствует в ущерб качеству работ. Наиболее часто повторяющейся ошибкой является то, что во время бетонирования монолитных железобетонных плит бетонщики затапливают готовый арматурный каркас. В железобетонных плитах и балках сверху и снизу должны располагаться стальные арматурные стержни, их число и место расположения рассчитываются конструктором. Обычно их размещают в растянутом поясе, который располагают сверху или снизу в зависимости от того, как работает балка под действием нагрузки. Для обеспечения непрерывного бетонирования конструкции бетон обычно доставляют по верху арматурного каркаса, поскольку свежеуложенный бетон не способен нести нагрузки. Накат для транспортировки с помощью носилок, обычных тачек устраивают из досок таким образом, чтобы колесами не повредить арматуру. Очень опасно когда повреждается арматура в верхнем растянутом поясе в случае, если консольная балка одним концом жестко закреплена несущей конструкцией. Это балконные плиты, галереи или так называемые консольные лестницы. Часто недопонимают значения армирования железобетонных конструкций в верхнем поясе. Даже в практике государственного строительства иногда перед бетонированием старательно притаптывают арматуру, не понимая, что прутья арматуры располагаются по расчету попеременно - внизу и вверху. Точность при монтаже арматуры очень трудно выдержать, особенно осуществляя индивидуальное строительство домов, где приспособления для гибки и резки арматуры значительно проще, чем в государственном. Наиболее распространенной ошибкой является заблуждение в том, что проектировщик все конструкции рассчитывает с большим запасом. Такая точка зрения порождает безответственность. Неправильное расположение арматуры, работающей на срез, в балке вблизи опор - пример плохого армирования. Наибольшие величины скалывающих напряжений находятся как раз у опор, их уравновешивает прочность бетона, применение так называемых хомутов и несущая способность арматуры, рассчитанной на скалывающие усилия. Расположенные в этом месте нижние и верхние стальные стержни также участвуют в восприятии поперечной силы среза. Неправильное размещение арматуры, работающей на срез, в наиболее опасных местах вблизи опор ослабляет поперечное сечение и железобетонная балка "срезается", потому что совместного противодействия бетона и хомутов часто не хватает, чтобы уравновесить скалывающие усилия.
Устройство опалубки
Опалубкой называют форму, которая определяет окончательный вид конструкции из уложенного в нее бетона. Для изготовления опалубки используется: необрезная доска, сосновые щиты, листовой металл. Опалубка должна сохранять форму под действием уплотняющегося при вибрировании бетона. Бетон оказывает значительное давление на нижние и боковые поверхности опалубки, что необходимо учитывать при ее устройстве. После распалубки более крупных монолитных железобетонных балок иногда обнаруживают их прогиб, который достигает 4-5 см. В большинстве случаев прогиб происходит из-за того, что под действием массы бетона во время его укладки деревянные конструкции опалубки и лесов под балкой упруго прогибаются и бетонная конструкция окончательно фиксируется в таком положении. Этого можно избежать, несколько приподняв опалубку в месте ожидаемого наибольшего прогиба с тем, чтобы во время бетонирования она под действием бетона распрямилась. Значительный по величине прогиб трудно устранить - обычно для исправления дефекта наносят несколько слоев штукатурки. После устройства опалубки ее очищают от пыли и загрязнений, а затем увлажняют (сухая древесина впитывает из бетона часть воды, необходимой для схватывания, и бетон получают менее прочным). Вместе с впитывающейся водой в древесину внедряются частицы цемента, доски прилипают к бетону и во время разборки либо разрушается опалубка, либо обламываются кромки конструкции. В такой балке к арматуре легче проникает влага.
Допускают ошибку, не оставляя в нижней части опалубки колонн окон для очистки, из-за чего убрать загрязнения становится невозможным. Внутрь опалубки попадают различные загрязнения (стружка, куски бетона, грунт и др.), препятствующие хорошей связи между затвердевшим и свежеуложенным бетоном. Исправить положение трудно, загрязненные участки вырубают и заново бетонируют.
Каменные цоколи изготовляют из естественного камня на прочном цементном растворе. После установки опалубки с тыльной стороны начинают укладку бетона, при этом возникает опасность сдвига готовой каменной кладки; не рекомендуется уплотнять бетон вибрированием, поскольку в швах разрушается цементный раствор, находящийся в процессе схватывания. Растрескавшийся раствор становится водопроницаемым, вяжущее постепенно вымывается. Правильным решением является уплотнение бетона способом, не вызывающим повреждения в каменном цоколе и предотвращающим слипание бетона с опалубкой. Строительство фундамента дома и воздействие грунтовых вод Строительство домов часто ведут в условиях, когда грунтовые воды встречаются на глубине 1-2 м от поверхности. В этих случаях грунт, пригодный для отсыпки основания, и подошва сооружения оказываются под уровнем грунтовых вод. Если нет возможности понизить этот уровень, то в дальнейшем могут возникнуть серьезные ошибки. Площадка для строительства фундамента, находящаяся под уровнем грунтовых вод, уже в процессе выемки грунта бывает затоплена и размыта; грунт становится рыхлым, теряет свои первоначальные свойства, в том числе несущую способность. Исходная расчетная площадь нарушенного грунта уже не будет достаточной, возникнут непредвиденные просадки, которые фундамент не выдержит, могут возникнуть также трещины, разрушения. Неправильным считается способ строительства дома, когда укладку бетонного ленточного фундамента начинают на покрытой водой площадке и заканчивают его, разгребая грязь и сгоняя воду. В подобных случаях из-за технической неосведомленности используют почти обезвоженную бетонную смесь, объясняя это тем, что воды в траншеях достаточно. Изготовленный по такой технологии фундамент не способен нести полностью всю нагрузку по следующим причинам:
Таким образом, следует избегать укладки бетонного фундамента под водой, в любом случае прежде необходимо осушить участок. Простейший способ осушения котлованов под фундаменты - открытое водопонижение путем откачивания воды из готовых траншей или котлованов. Способ этот можно применить везде, где присутствуют явления восходящей суффозии или опасность вымывания минеральных частиц грунта. Восходящая суффозия - разрушение грунта проникающей в котлован водой, когда грунт теряет устойчивость, необходимую для устройства основания сооружения. Компоненты бетонной смеси
Из-за недосмотра или неправильного складирования допускают загрязнение заполнителей, что отражается на качестве готового бетона. Прочность его зависит от многих факторов, особенно от прочности заполнителя. Если щебень не имеет, по крайней мере, двойной прочности бетона, то с ним невозможно получить бетон заданной прочности. Легко понять, почему снижается прочность бетона при засорении его глинистым грунтом. Качество материала снижают также попавшие в гравий отходы древесины, стружка, битый кирпич, куски шлака, снега и льда. Присутствующие сначала в гравии, а затем в бетоне органические вещества могут снизить прочность вследствие образования коррозии в арматуре.
Загрязненность - фактор, влияющий не только на прочность. В бетоне ценят не одну только прочность, но ряд других его свойств, таких, как износостойкость (дорожное покрытие), морозостойкость (цокольные стены), водонепроницаемость (очистные колодцы), теплоизоляция и др. Все эти свойства снижаются, если в заполнитель попадает мусор. Следовательно, заполнитель нужно хранить таким образом, чтобы в него не попали различные примеси. Площадку для складирования готовят твердой и ровной, размещают ее таким образом, чтобы дождевая вода стекала из-под кучи гравия. Вяжущие Важнейшим составляющим бетона является вяжущее вещество - цемент. Рецептуру, определяющую содержание различных компонентов, и рекомендации по приготовлению бетонной смеси можно найти в любой справочной литературе о бетоне. Без учета этих рекомендаций невозможно приготовить доброкачественный бетон. Допускают ошибку, когда в бетон замешивают больше цемента, чем необходимо. Это не дает значительного прироста прочности, более того, наблюдается определенное снижение прочности. Следовательно, бетон обладает наибольшей прочностью, когда в нем имеется такое количество цементного теста, какое необходимо для заполнения пространства между заполнителем. Если заполнитель как бы "плавает" в цементном тесте, нарушается структура каркаса, который обеспечивает бетону несущую способность. В результате в бетоне происходит чрезмерная усадка, появляется обилие трещин. Также вредно при приготовлении бетонной смеси уменьшение по сравнению с требуемым количества цемента. Это может произойти из-за желания сэкономить вяжущее, а также вследствие использования песчанистого гравия не оптимального гранулометрического состава. В бетоне, приготовленном с малым количеством цемента, частицы заполнителя не обволакиваются вяжущим и "склеиваются" друг с другом только отдельными точками. Бетон не только обладает в этом случае пониженной прочностью, но из-за незаполненности пространства между заполнителем становится водопроницаемым, не защищает арматуру от коррозии, что может привести к разрушению железобетонной конструкции. Большая оплошность - использование "мертвого", "залежалого" цемента. Применение такого комковатого вяжущего обернется источником многих неприятностей. Оставшийся от других строек цемент, покупаемый по сниженным ценам, может стать причиной таких дефектов в конструкциях, устранение которых потребует таких расходов, которые многократно превзойдут сэкономленные средства. Цемент может потерять свои свойства не только вследствие "старения", но и в результате неправильного хранения. Его следует хранить только в сухом, защищенном от ветра и хорошо изолированном от влажного воздуха помещении. В складском помещении мешки с цементом укладывают на деревянный настил, который отстоит от пола не менее чем на 30 см. Даже в сухую погоду цемент не рекомендуется хранить более трех месяцев, но если этого избежать нельзя, то мешки плотно накрывают брезентом, исключая тем самым доступ влажного воздуха . Впитывая влагу из воздуха, цемент слеживается, начинаются процессы гидратации (схватывания), образуются комки. С течением времени цемент в определенной степени теряет первоначальную прочность. Так, портландцемент при хранении в кирпичном складе при температуре 20oC за месяц теряет до 25% своей прочности, на открытой со всех сторон площадке под навесом - до 50%. Дата изготовления цемента проставляется заводом на внешней стороне мешка. Перед началом замешивания всегда следует убедиться в том, что цемент не залежалый. Если с момента выпуска его прошло более 90 суток, то использовать цемент следует только после заключения специалиста. Цемент в открытом мешке можно хранить в сухую погоду не более недели, в сырую - не более суток. Вода для бетона, добавки к бетону Третьей составляющей бетона является вода. Химические процессы схватывания и твердения требуют присутствия воды. Поверхность бетона во время схватывания и твердения необходимо постоянно держать во влажном состоянии. Если этого не делать, бетон "перегорает" и достигает только части расчетной прочности. Для затворения бетона нужна чистая вода. Питьевая водопроводная вода пригодна без дополнительного исследования. Там, где нет водопровода, воду необходимо исследовать в лаборатории, чтобы определить, не содержит ли она вредных для бетона веществ. Иногда вода, пригодная для питья, может оказаться непригодной для затворения (например, термальная, лечебная, питьевая минеральная) из-за содержания в ней различных примесей солей. Вода неизвестного состава может оказаться источником серьезной опасности. Как указывалось выше, растворенные в воде сульфаты разъедают и разрушают бетон, следовательно, сернокислая вода особенно опасна для приготовления бетона. Наряду с основными составляющими в практике индивидуального строительства все чаще используют при приготовлении бетона добавки. Они призваны улучшать некоторые свойства бетонной смеси - водонепроницаемость, износостойкость, удобоукладываемость и др. Однако в индивидуальном строительстве трудно обеспечить условия для их применения, а неквалифицированное, без знания дела их использование может нанести вред конструкциям. При индивидуальном строительстве обычно применяют добавки, ускоряющие процесс твердения и повышающие морозостойкость, ускоряющие схватывание и повышающие водонепроницаемость. Активным компонентом большинства из них является хлористый кальций, известный как ускоритель твердения и противоморозная добавка. Однако многие не представляют себе, к каким опасным последствиям приводит передозировка этих добавок. Противоморозные добавки действуют на железобетон так же, как соль на шоссейных дорогах на кузова автомобилей, вызывающая ускоренные процессы коррозии. В связи с тем, что соли кальция в виде водного раствора поступают в "тело" конструкции, где они непосредственно соприкасаются с поверхностью арматуры, перенасыщение вызывает электрохимическую коррозию, или, говоря проще, ржавление. Отрицательные свойства противоморозных добавок давно известны специалистам, поэтому к ним добавляют в определенных количествах химические вещества, препятствующие коррозии - ингибиторы. Добавки, если их применять в больших количествах, наносят вред и неармированному бетону, например, появляется поверхностная фильтрация, выступают пятна. Такие дефекты очень трудно устранить. В большинстве случаев прекратить процесс невозможно, следует заменить конструкцию. Уплотнение и транспортировка бетона
Приготовленную бетонную смесь доставляют к месту укладки на автосамосвале или автобетоносмесителях. Неправильно выбранное средство перевозки может снизить качество бетонной смеси, поскольку от тряски она расслаивается. Применять такой бетон опасно, так как дефекты в конструкциях могут проявиться неожиданно через определенный промежуток времени. Наиболее прогрессивный способ транспортировки смеси - применение специальных автобетоносмесителях, так называемых миксеров. Бетон подается бетононасосами через рукава, подвешенные к поворотным укосинам. К сожалению, бетон, перевозимый бетоновозами, тоже можно испортить, например добавляя в него воду. Давно известно, что пластичный бетон легче укладывать в опалубку, чем жесткий, поэтому часто бетон разводят водой. Излишек ее изменяет первоначальное водоцементное отношение, что в значительной степени снижает прочность смеси. В смеситель бетоновоза вода попадает двумя путями: во-первых, после выгрузки материала смесительный барабан промывают водой, часть которой остается внутри; во-вторых, после загрузки компонентов обмывают загрузочное отверстие смесителя (грязный автомобиль не выпустят на маршрут) и вода может попасть в барабан смесителя. В результате прочность бетона снижается.
Бетонирование фундамента
Основные условия качественного бетонирования - тщательное перемешивание, быстрое и без тряски транспортирование, укладка и квалифицированный уход за бетоном. И все же конструкция может оказаться дефектной, если не будет соблюдено требуемое качество выполнения рабочих швов, которые образуются в случае, если бетонирование по каким-либо причинам пришлось прервать и начал твердеть уложенный бетон.
Процесс бетонирования прерывают по организационным причинам (например, бетонирование производят только в дневное время) или по непредвиденным обстоятельствам (поломка машины, неблагоприятная погода и т.д.). Бетонирование можно прекращать только в том месте, где в конструкции не будет значительных растягивающих или сжимающих усилий и рабочий шов не нарушит совместную работу всей конструкции. Места возможных швов обозначают в проекте. Перед началом бетонирования конструкции, уточняют вероятность образования рабочих швов из-за возможных перерывов в работе.
Нередко совершают ошибку при устройстве рабочих швов, когда прерывают бетонирование в наиболее опасном для конструкции месте, в середине , или выполняют шов в железобетонной балконной плите не параллельно ее несущей плоскости. Ошибка, связанная с разжижением бетона водой, приводит к тому, что из-за его текучести невозможно образовать рабочий шов с вертикальным обрезом, поэтому бетон в некоторых местах оказывается уложенным в несколько слоев. Такая конструкция не способна выдержать проектную нагрузку. Бытует мнение, даже среди специалистов, что нанесение жидкого цементного раствора на место соединения слоев бетона способствует образованию прочного шва. Цементное молоко не обладает способностью склеивания и отслаивается от поверхности, особенно если она сухая.
Бетонирование фундамента Бетонные фундаменты наиболее распространены когда осуществляется строительство индивидуальных домов. Как правило, для бетонного фундамента отрывают траншею соответствующей ширины. Стенки траншей служат опалубкой, что исключает применение дорогой древесины. Нередко во время укладки бетона грунт с бровки траншеи попадает в свежий бетон и смешивается с ним, снижая его качество. Бетон может быть загрязнен осыпающимся со стенок траншеи грунтом при вибрировании бетона . Причину загрязнений можно предупредить правильным размещением вынутого грунта или распоркой стенок траншеи. Фундаменты часто возводят из более экономичного материала - бутобетона, 30-40% его объема занимают крупные камни или куски затвердевшего бетона, что обеспечивает экономию свежей бетонной смеси. Изготовление фундамента из бутобетона - сложная работа, поэтому легко допустить ошибки, которые повлекут за собой неустранимые дефекты. Одна из самых частых причин возникновения дефектов фундамента - использование непригодного для этой цели природного камня, в том числе рыхлого, сланцевидного или слоистого, а также гигроскопичного. При возведении бутобетонного фундамента допускают ошибку, когда бутобетон укладывают, применяя технологию сооружения фундаментных стен. В результате такой фундамент дает трещины и разломы, камни выдавливаются в стороны. Фундамент оседает, разрушается, а ремонт его - трудновыполнимая задача. Бутобетонную кладку выполняют следующим образом: камни укладывают в один слой в отрытую траншею, не соблюдая особый порядок, затем зазоры заливают бетоном, укладывают второй слой камней и снова заливают бетоном. В правильно изготовленном фундаменте из бутобетона камни не касаются один другого, зазоры между ними не превышают 5 см и камни как бы "плавают" в бетоне. Нижний и верхний слои бетона имеют толщину не менее 15 см, и если не выдержать эту толщину, то камни могут продавить основание. Хорошо выполненный бетонный фундамент при отсутствии правильного ухода образует трещины по границе касания бетона и камня. При укладке фундамента в холодную погоду имеется опасность промерзания; камни как бы "оттягивают" тепло из тонкого слоя бетона, последний замерзает быстрее и разрушается. Когда сооружается железобетонный ленточный фундамент и столбчатый фундамент: допускают ошибку, когда под основание арматуры не укладывают слой монтажного бетона, роль которого состоит в том, чтобы обеспечить твердую и ровную поверхность. Без такого слоя арматурный каркас часто устанавливают на неровную поверхность, поэтому очень трудно обеспечить арматуре необходимый защитный слой. В большинстве случаев железобетонный фундамент снизу постоянно увлажнен, и арматура, недостаточно защищенная, начинает подвергаться коррозии. Быстро обнаружить допущенную ошибку практически невозможно, и лишь после разрушения конструкции, когда приходится вскрывать фундамент, становится очевидной причина разрушения.
|