Бетонирование: различные методы, правила укладки

В настоящее время производится бетонирование по СНиП 9.03.01-87 по несущим ограждениям и конструкциям, который заменил собой все ранее существующие СНиПы по этому виду строительно-монтажных работ. В данном случае речь пойдёт не о сборных, а о монолитных конструкциях, изготавливаемых непосредственно на стройплощадке, причём это возможно выполнить в любое время года и даже при любых погодных условиях.

Мы сейчас поочерёдно рассмотрим основные способы укладки бетонов, а также продемонстрируем вам тематическое видео в этой статье.

Тепляки для бетонирования (электроматы)

Методы

Примечание. СНиП 9.03.01-87 используется при строительстве зданий и сооружений для обустройства бетонных и железобетонных монолитных конструкций.
Это применимо к особо тяжелым, тяжёлым и пористым (лёгким) бетонам, а также к щелочестойким и жаростойким смесям при торкретировании и подводных работах.

Замена

Общие правила укладка бетона

Подготовка основания для бетонирования

Согласно СНиП 3.01.01-85* (взамен СНиП III-I-76, СН 47-74 и СН 370-78) прежде чем начать бетонные работы, необходимо получить соответствующее разрешение, организовать условия въезда на участок, а также обеспечить объект необходимой техникой и материалами. Если на производстве всем этим занимаются инженеры-технологи и прорабы, то на домашней стройплощадке вам придётся заниматься этим самостоятельно.

Это говорит о том, что кроме заготовки цемента, песка, щебня и арматуры, а также шанцевого инструмента и бетономешалки вам нужно подготовить основание на грунте — площадку или траншею для фундамента.

Вам нужно будет своими руками убрать весь мусор со строительной площадки, а также выкорчевать растущие там деревья и кустарники, находящиеся непосредственно в зоне застройки или за ней, но в непосредственной близости, мешающей проведению работ или транспортировке.

Также вам нужно подготовить углублённую площадку для плитного фундамента (часто применяется для гаражей) или вырыть траншею для ленточного основания, согласно плановой проектировке здания. Глубина ленты определяется особенностями грунта (пучинистый, непучинистый и так далее), а также массой вышестоящего сооружения, ширина ленты зависит от ширины цоколя или стены и, по сути, это будет норма расхода бетона при бетонировании.

Опалубка для ленточного монолитного фундамента с арматурным каркасом

Для закладки бетонного фундамента, в любом случае, необходима опалубка, и в домашних условиях её делают либо из готовых щитов, либо из досок, фиксируя их различными подпорками и струбцинами. Кроме того, монолитные конструкции, как правило, армируются — в домашних условиях.

Для этого обычно используется гладкая и/или рельефная арматура сечением 8-14 мм. Так для 5м³ обычных (не специальных) монолитных конструкций понадобится тонна арматуры, и ниже мы приводим весовую таблицу:

Примечание. При расчётах учитывается масса всего каркаса, то есть, как горизонтальных, так и вертикальных прутьев.

Пропорции компонентов согласно марке и классности бетона

Для малоэтажного строительства правила бетонирования обычно предусматривают раствор класса B22,5 или B25 (М300 и М350), но помимо этого существует ещё и зернистость смеси, так, мелкозернистые растворы непригодны для заливки фундамента. Поэтому, чем выше класс бетона, тем крупнее будет фракция заполнителя.

Вне зависимости от того, где готовится бетонная смесь (в автомиксере, в бетономешалке или в корыте с помощью лопаты), инструкция рекомендует в первую очередь размешивать цемент, чтобы получилось однородное молочко. После этого добавляют необходимое количество песка, и после тщательного перемешивания очередь доходит до зернистого заполнителя. Если придерживаться такой очерёдности, то прочностные качества бетона увеличиваются практически в три раза.

Использование погружного вибратора при укладке бетона

Вне зависимости от того, когда происходит бетонирование — осенью, весной, зимой или летом — в любом случае укладка требует уплотнения и для этого чаще всего применяется метод вибрирования погружной булавой. Для этой цели чаще всего применяют электрические вибраторы, но они также могут работать от аккумулятора, дизельного или карбюраторного двигателя — принцип остаётся тем же — амплитуда колебаний наконечника создаётся с помощью гибкого вала, который, собственно, и приводится в движение тем или иным двигателем.

Существуют также другие способы уплотнения свежей смеси — это вибрационные доски (втрамбовывание) и вакуумирование, что уже можно отнести к специальным методам укладки смеси. Тем не менее, любой из этих методов служит одной и той же цели — ликвидации пор (пустот), которые остаются после испарения влаги из раствора.

Рабочие швы

Устройство рабочего шва при бетонировании перекрытия: 1) стена; 2) опора; 3) вспомогательная балка; 4) основная балка; 5) шов; 6) расстояние между основными балками

При монтаже больших объектов почти никогда не удаётся сделать монолитные элементы полностью монолитными, то есть, цельными, так как не всегда предоставляется возможность полного объёма укладки раствора. В таких случаях происходит следующее: одна порция смеси схватывается и в ней начинается процесс твердения, а другая порция, соединяясь с неё, не обладает достаточной адгезией, следовательно, устройство холодного шва бетонирования оказывается наиболее слабым местом в конструкции.

Швы в колоннах и рамах зданий: а) под балочное перекрытие; б) под перекрытие с капителями; в) для подкрановых балок; г) для полурамных конструкций; I, II, III) места для обустройства швов

Обустройство швов на полу: 1) заливка; 2) поверхность шва; 3) ограничитель; 4) колышки

При монтаже различных инженерных сооружений сложного характера, типа колонн, арок или сводов, устройство рабочих швов при бетонировании возможно только в тех местах, которые заранее предусмотрены плановым проектом. Это делается для того, чтобы механическая нагрузка в таких местах оказалась минимальной, то есть, направление шва должно оказаться в перпендикулярном положении по отношению к оси бетонируемого сооружения.

Специальные методы

Вакуумирование: 1) вакуум-щит; 2) соединительные рукава для всасывания; 3) коллектор; 4) магистраль; 5) передвижной водонакопитель; 6) стационарный водонакопитель; 7) вакуумный насос; 8) вакуумная полость

• Данный метод заключается в удалении из уже уплотнённого бетона до 10%-25% затворённой воды с помощью вакуум-щитов, что улучшает сразу два показателя. Во-первых, это ускоряет твердение смеси (меньше времени уходит на испарение влаги в растворе) и, во-вторых, повышает плотность монолита, так как происходит усадка (закрываются поры).

Метод ВПТ: 1) ВПТ (вертикально перемещаемая труба); 2) опалубка; 3) уложенный раствор

• В тех случаях, когда нет возможности произвести работы по отводу воды с места сооружения (мостовые опоры, дамбы), применяется подводная укладка бетона и чаще всего, это метод ВПТ — вертикальное перемещение трубы. Суть такого способа заключается в следующем — на дно водоёма закладывается основание из сборных ЖБК и к ним, почти вплотную вертикально опускается труба, состоящая из секций. Нижняя её часть снабжена клапаном, который регулируется оператором сверху (чтобы не попала вода), а в верхней части обустраивается воронка для приёма бетона.
• Раствор подаётся в трубу, пока та не заполнится до конца, а потом открывают клапан и под давлением смесь заполняет опалубку, поднимаясь выше краёв нижней секции трубы (высота подъёма смеси зависит от высоты водонапорного столба). Трубу постепенно поднимают, убирая сверху лишние секции и так до тех пор, пока не будет уложен достаточный объём монолита.

Метод ВР: 4) транспортировочная труба; 5) наброска камня; 6) предохраняющая шахта; 7) раствор наполнил наброску

• Также существует подводное бетонирование методом ВР — метод восходящего раствора, где применяется заблаговременная накидка камня, на ограждённую опалубкой территорию. В эту наброску опускаются стальные трубы, по которым под давлением подаётся смесь, впрочем, здесь уже происходят такие же процессы, как и при способе ВПТ.

Торкретирование. Фото

Пояснение. Понятие «торкретирование» происходит от существительного «торкрет», что означает цементно-песочную смесь.

• Данный метод чаще всего применяют для укрепления тонких однородных конструкций (куполов, арок, сводов), а также устранения различных механический дефектов и для замоноличивания швов. Торкрет наносится на поверхность с помощью сжатого воздуха и специального оборудования — частицы смеси развивают скорость до 100м в секунду, что делает покрытие достаточно плотным. Недостаток данного метода состоит в том, что часть материала не удерживается на поверхности — просто отскакивает от неё, поэтому, такие потери называют «отскоком».

Укладка бетона в зимнее время

Инфракрасный дизельный обогреватель

Для того чтобы уложиться намеченные проектом сроки, производится бетонирование в холодное время года, то есть, в данном случае имеется в виду процесс, который осуществляется при температуре воздуха от -5⁰C до -50⁰C с помощью искусственного прогрева. Один из способов, это прогрев бетона инфракрасным обогревателем — метод достаточно удобен, тем более что в процессе не нужно снимать опалубку — щиты не являются препятствием для ИК излучения.

Термомат

Также в морозы используют электрические термоматы, которыми просто покрывают весь монолит на 3-4 дня. Но такой прогрев является ограниченным, так как удобен только для горизонтальных конструкций.

Греющая опалубка

Для прогрева стен очень удобно использовать тёплую опалубку, где нагревательные элементы расположены непосредственно на щитах и в случае выхода их из строя, легко демонтируются для замены. Несмотря на все удобства греющей опалубки, у неё существует существенная проблема — это её высокая цена.

Прогрев электродами

Для вертикальных конструкций также применяется прогрев смеси электродами, которые делаются из арматуры, толщиной от 8 мм до 14 мм. Они вертикально втыкаются в раствор на расстоянии 80-100 см друг от друга и служат в качестве анодов. Прогрев происходит за счёт затворённой воды, содержащейся в бетоне. Метод удобен, но достаточно дорог, так как требует большого энергопотребления.

Метод укладки ПНСВ

Чаще всего для электропрогрева бетона используется ПНСВ (Провод Нагревательный Стальной Виниловая оболочка), который укладывается петлями внутри заливаемой конструкции. Питание на него подаётся понижающим трансформатором, а в домашних условиях в качестве такого агрегата используют сварочный аппарат.

Заключение

Любое бетонирование территории, архитектурных сооружений и прочих конструкций всегда имеет какие-то свои особенности, зависящие от внешних факторов и условий будущих эксплуатационных нагрузок. Тем не менее, для каждого из методов существуют определённые правила, регулируемые ГОСТами и СНиПами, которые позволяют создавать прочный монолит для длительного использования.