Перед укладкой бетонной смеси в конструкцию выполняют комплекс опера­ций по подготовке опалубки, арматуры, поверхностей ранее уложенного бетона и основания. Укладку смеси осуществляют на естественное основание или в опа­лубочные формы. Перед укладкой бетонной смеси должны быть оформлены акты на скрытые работы, в том числе на подготовку основания, гидроизоляцию, опа­лубку, армирование и установку закладных частей.

Подготовительные работы перед бетонированием включают:

• по опалубке — проверку основных отметок, геометрических размеров, вер­тикальности, отсутствие щелей, наличие пробок и закладных деталей;

• по арматуре — качество сварных швов, правильность установки, надеж­ность закрепления, обеспечение защитного слоя бетона.

Непосредственно перед укладкой бетонной смеси очищенные бетонные по­верхности должны быть промыты водой и просушены струей воздуха. Поверх­ность металлической опалубки покрывается маслом, а бетонной, железобетон­ной и армоцементной опалубки смачивается водой для предотвращения отсоса большого количества воды из уложенной бетонной смеси в эту опалубку. Опа­лубка на основе древесины при гладких поверхностях смачивается водой, при шероховатых поверхностях ее лучше смазывать соляровым маслом. Стыковые поверхности ранее уложенного бетона очищают от грязи и промывают.

Проектное расположение арматурных стержней и сеток обеспечивается пра­вильной установкой поддерживающих устройств: шаблонов, фиксаторов, под­ставок, прокладок и подкладок. Запрещается применять подкладки из обрезков арматуры, деревянных брусков и щебня. Сварные стыки, узлы и швы, выпол­ненные при монтаже арматуры, осматривают снаружи. Кроме того, испытывают несколько образцов арматуры, вырезанных из конструкции. Места вырезки и число образцов устанавливают по согласованию с представителем технадзора.

Расстояние от арматуры до ближайшей поверхности опалубки проверяют по толщине защитного слоя бетона, указываемой в чертежах бетонируемой конст­рукции.

Арматуру для надежного сцепления со свежеуложенной бетонной смесью очи­щают от грязи, отслаивающейся ржавчины и налипших кусков раствора песко­струйным аппаратом и проволочными щетками.

Перед укладкой бетонной смеси на грунт подготавливают основание. С него удаляют растительные, торфяные и прочие грунты органического происхожде­ния, сухой несвязный грунт увлажняют. Переборы (перекопы) грунта заполня­ют песком и уплотняют. Готовность основания под укладку бетонной смеси офор­мляют актом.

Способы укладки бетонной смеси

Укладка бетонной смеси должна быть осуществлена такими способами, что­бы были обеспечены монолитность уложенного бетона, проектные физико-ме­ханические показатели и однородность бетона, надлежащее его сцепление с ар­матурой и закладными деталями и полное (без каких-либо пустот) заполнение бетоном заопалубленного пространства возводимой конструкции.

Укладку бетонной смеси осуществляют тремя методами: с уплотнением, ли­тьем (бетонные смеси с суперпластификаторами) и напорной укладкой. При каж­дом методе укладки должно быть соблюдено основное правило — новая порция бетонной смеси должна быть уложена до начала схватывания цемента в ранее уложенном слое. Этим исключается необходимость устройства рабочих швов бетонирования по высоте конструкции.

Как правило, укладку в небольшие в плане конструкции (колонны, балки, тонкостенные стены, перегородки и др.) ведут сразу на всю высоту без перерыва для исключения устройства рабочих швов. В большие в плане конструкции (на­пример, массивные фундаментные плиты) бетонную смесь укладывают горизон­тальными слоями и, как правило, сразу по всей площади. Слои должны быть оди­наковой толщины без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях.

При укладке бетонной смеси с уплотнением полученная по расчетам толщи­на слоя должна соответствовать (но не превышать) установленной нормами глу­бине проработки применяемых в данных конкретных условиях технических средств уплотнения. При подаче бетонной смеси в опалубку бетононасосом не­обходимо осуществлять напорное бетонирование, при котором конец бетоновода должен быть постоянно заглублен в укладываемую бетонную смесь. Посту­пающая снизу опалубки через бетонолитную трубу бетонная смесь, поднимаясь наверх, будет под давлением последовательно заполнять всю бетонируемую по­лость. Литая бетонная сверхпластичная смесь с осадкой конуса 14... 16 см со спе­циальными добавками, в частности суперпластификаторов, позволяет смеси са­моуплотняться без вибрирования.

Доставленная автобетоносмесителями смесь должна подаваться краном в бун­керах или бадьях к месту укладки, целесообразно использовать бетононасосы с распределительной стрелой.

Перед укладкой бетонной смеси в опалубку необходимо проверить качество установки и закрепления опалубки, а также всех конструкций и элементов, зак­рываемых в процессе бетонирования (арматура, закладные детали и др.).

Бетонную смесь укладывают в бетонируемую конструкцию горизонтальны­ми слоями приблизительно одинаковой толщины, без разрывов по длине и с пос­ледовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях. При уплот­нении бетонной смеси не допускается опирание вибраторов на арматуру, зак­ладные детали, винтовые стяжки и другие элементы опалубки. Глубина погру­жения глубинного вибратора в бетонную смесь должна обеспечивать углубление его в ранее уложенный слой на 5... 10 см. Шаг перестановки глубинных вибрато­ров не должен превышать полуторного радиуса их действия. Укладку последую­щего слоя бетонной смеси необходимо выполнять до начала схватывания бетона предыдущего слоя.

Продолжительность вибрирования должна обеспечить достаточное уплотне­ние, основными признаками которого являются:

• прекращение оседания уложенной бетонной смеси;

• появление цементного молока на ее поверхности;

• прекращение "выделения на поверхности пузырьков воздуха.

В процессе производства бетонных работ необходимо постоянно контроли­ровать состояние опалубки и закладных деталей.

Уплотнение бетонной смеси вибрированием

При приготовлении, транспортировке и укладке бетонная смесь чаще всего находится в рыхлом состоянии; частицы заполнителя расположены неплотно и между ними есть свободное пространство, заполненное воздухом. Назначение процесса уплотнения — обеспечить высокую плотность и однородность бетона.

Для получения качественного бетона важен не только состав смеси, но и выб­ранный способ уплотнения. Основной и наиболее распространенный и эффек­тивный способ уплотнения монолитного бетона — вибрирование, основанное на использовании некоторых свойств бетонной смеси. Бетонная смесь — это пла­стично-вязкое тело, занимающее как бы промежуточное положение между твер­дыми телами и истинными жидкостями.

Бетонная смесь относится к классу тиксотропных систем, на чем и основа­но вибрационное уплотнение. Вибрирование уменьшает силу сцепления меж­ду зернами бетонной смеси. При этом бетонная смесь теряет структурную проч­ность и приобретает свойства вязкой тяжелой жидкости. Процесс разжижения является обратимым. По окончании вибрирования прочность структуры бетон­ной смеси восстанавливается. Под действием вибрирования частицы заполни­теля приходят в колебательное движение, бетонная смесь как бы разжижается, приобретает повышенную текучесть и подвижность. В результате она лучше распределяется в опалубке и заполняет ее, включая пространство между арма­турными стержнями.

В процессе вибрирования бетонной смеси сообщают малые по величине и очень частые по времени толчки (импульсы), которые приводят частицы смеси в движение. Сцепление между частицами сильно уменьшается и под действием силы тяжести они располагаются наиболее плотно.

В условиях строительства применяют три типа, в основном, электромехани­ческих вибраторов, а именно, внутренние (глубинные), наружные и поверхнос­тные (рисунок 4). Рабочая часть внутренних вибраторов, погружаемая в бетонную смесь, передает ей колебания через корпус. Поверхностные вибраторы, устанав­ливаемые на уплотняемую бетонную смесь, передают ей колебания через рабочую площадку.

а – глубинный вибратор (вибробулава); б – вибропакет; в – вибратор с гибким валом; г — поверхностный вибратор; д – наружный вибратор; е – график нарастания прочности бетона (уплотнение в течение 10... 60 с); 1 – цилиндрический рабочий корпус; 2 – металлическая штанга; 3 – резинотканевый шланг; 4 – выключатель; 5 – питающий кабель (с разъемом); 6 – рукоятка; 7 – электро­двигатель; 8 – опалубка; 9 – поверхностный вибратор; 10 – рабочая площадка вибратора (плита-поддон); 11 – гибкая тяга для перестановки поверхностного вибратора; 12 – наружный вибратор

Рисунок 4 – Уплотнение бетонной смеси вибраторами

Наружные вибраторы, укрепляемые на опалубке при помощи тисков или другого захватного устройства, передают бетонной смеси колебания через рабочую площадку.

Область применения различных типов вибраторов зависит от размеров и фор­мы бетонируемой конструкции, степени ее армирования и требуемой интенсив­ности бетонирования. Внутренние вибраторы типа булавы применяют для уплот­нения бетонной смеси, укладываемой в массивные конструкции с различной степенью армирования. Внутренние вибраторы с гибким валом используют в раз­личного типа густоармированных конструкциях. Поверхностными вибраторами уплотняют только верхние слои бетона и используют их при бетонировании тон­ких плит и полов. Наружными вибраторами уплотняют бетонную смесь в густоармированных тонкостенных конструкциях (типа колонн, балок).

Вибрационный способ уплотнения наиболее эффективен при умеренно пла­стичных бетонных смесях с подвижностью 6...8 см. При вибрации смесей с боль­шей подвижностью наблюдается расслоение.

Уплотнение бетонных смесей поверхностными вибраторами производится в течение 20...60 с, глубинными — 20...40 с, наружными — 50...90 с. Продолжи­тельность вибрирования жестких бетонных смесей должна быть не меньше по­казателя жесткости данной смеси. Визуально продолжительность вибрирования может быть установлена по следующим признакам: прекращению оседания бе­тонной смеси, приобретению однородного вида, горизонтальности поверхнос­ти и появлению на поверхности смеси цементного молока.

Наиболее эффективными являются внутренние вибраторы (рисунок 4 а, б, в). Они применяются при бетонировании балок, колонн, фундаментов, стен и других массивов. По мере укладки каждого слоя бетонной смеси вибратор пере­ставляют с одной позиции на другую. Максимальная толщина уплотняемого слоя при работе с внутренними вибраторами (вибробулавами) принимается не более 1,25 их длины. Вибратор должен углубиться на 5... 10 см в ранее уложенный ни­жележащий слой, чтобы проработать стык между слоями и для лучшей связи слоев и уплотнения смеси. Кроме этого вибратор необходимо погрузить и ниже лице­вой поверхности свежеуложенного бетона. Расстояние между позициями внут­ренних вибраторов не должно превышать полуторного радиуса их действия.

Внутренние вибраторы обычно бывают с гибким валом — на одном конце дви­гатель, на другом — эксцентрик, закрытый кожухом и являющийся рабочим нако­нечником. В процессе работы вибратора перемещается только этот наконечник.

Наружные вибраторы применяют при бетонировании густоармированных колонн со сторонами до 60 см и стен толщиной до 30 см. Они укрепляются на наружной стороне опалубки, через которую передаются колебания бетонной смеси. Поверхностные вибраторы применяются при бетонировании плоскостных конструкций — полов, плит перекрытий, дорог и т. п. Они устанавливаются на уплотняемую поверхность и передают колебания через рабочую площадку.

Уп­лотнение смеси поверхностными вибраторами осуществляется непрерывными полосами, причем каждая последующая полоса должна перекрываться преды­дущей на 10...20 см. Толщина уплотняемого слоя принимается при одиночной арматуре до 250 мм, а при двойной — не более 120 мм. В неармированных конст­рукциях толщина слоя может быть не более 40 см.