Тема № 4: Зведення бетонних та залізобетонних конструкцій

Загальні положення.

Бетон та залізобетон є основним матеріалом в будівництві; він довговічний, добре протидіє впливу зовнішнього середовища, включаючи агресивні середовища, проявляє найкраще фізико-механічні характеристики завдяки доброму щепленню арматури з бетоном, забезпечує найрізноманітніші архітектурно-планувальні можливості при проектуванні, особливо ефективний в районах з високою сейсмічністю.

За способом виконання розрізняють монолітні, збірні і збірно-монолітні конструкції. Збірні конструкції виготовляють на заводах, монолітні – безпосередньо на будівельному майданчику, а збірно-монолітні включають елементи збірних конструкцій з об’єднанням їх монолітними ділянками.

За способом натягнення арматури:

- ненапружені конструкції;

- попередньо напружені (з натягненням арматури на бетон та на упори).

Комплексний процес зведення бетонних та залізобетонних конструкцій включає виготовлення опалубки, арматурних виробів та каркасів, бетонування, натягнення арматури і ін’єктувався каналів, догляд за бетоном в процесі тужавіння, опорядження забетонованих поверхонь.

За технологічними ознаками процес зведення бетонних і залізобетонних конструкцій включає такі основні групи процесів:

- заготівельні (виготовлення опалубки, виготовлення арматурних елементів, приготування бетонної суміші,

виготовлення попередньо напруженої арматури);

- транспортні процеси (транспортування спеціалізованим транспортом опалубки, арматури та бетонної суміші безпосередньо до робочого місця);

- монтажно-вкладальні процеси (встановлення і вивірювання опалубки, встановлення, влаштування арматурних виробів плоских і просторових каркасів, подача, розподіл і ущільнювання бетонної суміші, натягнення арматури (попередньо напружені конструкції), ін’єктувався каналів, догляд за бетоном в процесі набору потрібної міцності, розопалублювання (демонтаж опалубки), опорядження забетонованих поверхонь).

 

Влаштування опалубки.

Опалубка – це просторова конструкція, яка забезпечує проектні розміри елементу на весь період тужавіння бетонної суміші.

До опалубки надаються наступні вимоги:

- забезпечення незмінності форми та розмірів забетонованих елементів;

- просторова міцність і стійкість;

- простота у влаштуванні як в процесі монтажу, так і демонтажу;

- забезпечення найменших витрат матеріалів для її виконання.

Опалубка розраховується на вертикальні і горизонтальні навантаження, які включають власну масу опалубки, масу бетонної суміші, масу механізмів і людей, динамічні навантаження, дію вітру (горизонтальні навантаження).

Види опалубок:

1) За кількістю циклів використання:

- неінвентарна (одноразова, індивідуальна);

- інвентарна (багаторазова).

2) За видом матеріалу:

- дерев’яна;

- металева;

- з синтетичних і прогумованих матеріалів.

Для дерев’яних опалубок використовується повітряно-суха деревина, як правило, хвойних порід, з вологістю для бокових щитів і днища до 15 %, для інших – 25 %. В якості деревини використовують пиломатеріали, тобто стругані дошки товщиною:

- 19 – 25 мм для бокових щитів;

- 35 – 40 мм для щитів днища.

Ширина до 150 мм. Як правило, використовуються шпунтовані матеріали.

Внутрішні поверхні опалубки для зменшення адгезії покривають мінеральними і синтетичними маслами.

Для металевої опалубки застосовують прокатний профіль і стальний лист товщиною 2 – 3 мм. Зовнішні поверхні опалубки розфарбовують масляними фарбами, внутрішні покривають мінеральними і синтетичними маслами для кожного наступного використання.

В якості синтетичних матеріалів застосовують склопластик, текстоліт, генітакс. Всі ці матеріали мають високу адгезію до бетону.

Широко застосовується комбінована опалубка із застосуванням водостійкої фанери.

Для пневматичних опалубок використовується повітронепроникна прогумована тканина.

Основні відомості по оборотності:

- для опалубок із пиломатеріалів до 10 разів;

- для водостійкої фанери до 20 разів;

- для металевої опалубки до 300 разів;

- для синтетичних матеріалів і прогумованих тканин до 50 разів.

3) За способом влаштування:

- розбірно-переставні опалубки;

- перекочувальні;

- підіймально-переставні;

- ковзкі;

- об’ємно-переставні;

- опалубки облицювання.

Розбірно-переставні використовуються для бетонування всіх видів бетонних конструкцій.

Розрізняють наступні підвиди:

- дрібнощитова;

- великощитова;

- блок-форми;

- пневматична опалубка.

Дрібнощитова (масою до 50 – 70 кг) встановлюється вручну і складається із щитів, підтримуючих і кріпильних пристроїв (елементів). Основна вимога до дрібнощитових опалубок можливість розпалублювати бокові щити без демонтажу щитів днища.

Елементи опалубки для влаштування монолітного ребристого перекриття:

1 – підтримуючі стояки з розрахунку 1 стояк на 1, 2 м² поверхні днища;

2 – оголовник стояка;

3 – щити днища;

4 – притискна дошка;

5 – кружинна дошка;

6 – підкружинна дошка;

7 – фризова дошка;

8 – щити днища перекриття із змивними планками;

9 – бокові щити;

10 – нащільник.

Крупнощитова опалубка використовується для бетонування конструкцій значної площі. Маса до 500 кг. монтується монтажним краном. Найбільш широко використовується при житловому будівництві.

Блок-форми відтворюють своїми розмірами форму забетонованої конструкції. Найбільш широко застосовується для влаштування фундаментів (монолітних), підколінників і колон. Маса до 5 тон.

Пневматична опалубка використовується для бетонування склепінчастих перекрить (купольних або аркових) з товщиною 50 – 100 мм, а також лінійно-протяжних споруд.

Перекочувальна опалубка використовується для бетонування лінійно-протяжних споруд (тунелі, колектори), в деяких випадках для бетонування підпірних стін. Основними елементами є щити, що перекочуються по рейковому шляху.

1 – попередньо забетоноване днище;

2 – рейковий шлях;

3 – нижній розсувний ригель;

4 – домкратна стійка;

5 – внутрішній і зовнішній щити опалубки;

6 – зовнішня рама.

Підіймально-переставна опалубка використовується для зведення висотних споруд зі змінним перерізом у плані (градильні, башти, резервуари).

1 – забетоновані стіни споруди (залізобетонні);

2 – шахтний підіймаючий пристрій (з оголовником);

3 – внутрішні і зовнішні щити опалубки висотою 2,5 м трапецієвидної форми;

4 – підвісне риштування для опорядження забетонованих поверхонь (внутрішнє і зовнішнє);

5 – робочий настил по легких прогонах;

6 – підтримуючі конструкції;

7 – огородження робочого настилу;

8 – бетонно-змішувальна установка для приготування бетонної суміші.

Технологія проведення робіт: створення кривизни забетонованих стін забезпечується щитами опалубки трапецієвидної форми шляхом додавання/виймання зайвих. Висота ярусу бетонування 2,5 м.

Ковзка опалубка використовується для бетонування несучих стін висотних будівель і споруд з постійним перерізом в плані.

1 – забетоновані стіни будівлі;

2 – домкратні стержні діаметром 25 – 32 мм (встановлюють

з кроком 1,5 – 2 м по периметру несучих стін в кутах та місцях перехрещень);

3 – домкрати з П-подібними домкратними рамами;

4 – щити опалубки (висотою 1,2 м), які встановлюються з конусністю у співвідношенні 1:200, 1:500 по відношенню до стін, що бетонуються;

5 – робочий настил по легких прогонах з алюмінієвого прокату з посиленням стальним прокатом;

6 – риштування струнного типу;

7 – огородження робочого настилу.

Технологія: по периметру будівлі з кроком 1,5 – 2 м встановлюються домкратні стержні від 1,5 до 2-ох метрів різної висоти (залишаються в стіні). Особливістю використання даної опалубки є забезпечення синхронності роботи домкратів крокуючого типу. Для цього створюється центральний пульт, яким керує оператор з постійною перевіркою висотних відміток. Процес бетонування здійснюється цілодобово кільцевим способом з швидкістю 3 м на добу. Трудомісткість

Об’ємно-переставна опалубка застосовується для бетонування житлових та адміністративних будівель з поперечними несучими стінами. Має вигляд П-подібних металевих конструкцій, що дозволяє одночасно бетонувати бічні стіни та перекриття. Монтаж/демонтаж здійснюється через отвори у перекритті або відкриті зовнішні огородження будівлі.

Опалубка облицювання виконується із армоцементних (товщина 25 – 35 мм), металевих, залізобетонних, склоцементних матеріалів. Не демонтується.

Лекція 7

Арматурні роботи.

По трудомісткості 15 – 25 %, по вартості 25 – 30 %. Це комплексний процес, який полягає в заготуванні окремих арматурних стержнів (очистка, правлення, гнуття), зварювання або зв’язування в арматурні сітки, просторові і об’ємні каркаси, перевезення до місця встановлення, монтаж в конструкцію опалубки, вивірювання і закріплення її. Арматура – це є окремі стержні, елементи, які розташовуються в конструкції опалубки для наступного бетонування і сприймання знакоперемінних зусиль, що виникають в забетонованому елементі.

Арматурні вироби поступають на будівельний майданчик з сертифікатом якості. За видом матеріалу розрізняють арматуру: металеву та неметалеву. До металевої відносять гарячекатану та холодно-тягнуту арматуру різних класів. Гарячекатана в залежності від межі міцності та текучості поділяється на класи:

– гладкого профілю (кругле січення)

– періодичного профілю

Арматура класу А-ІІ має періодичний профіль у вигляді тризахідної гвинтової лінії з двома поздовжніми ребрами. Арматура А-III, IV, V має періодичний профіль у вигляді ялиночки. Крім того кінці стержнів зафарбовують: A-III – не зафарбована, A-IV – червона масляна фарба, A-V – зелена. Крім того гарячекатану арматуру зміцнюють термічним способом або витяжкою (позначається A_T-III…V, A_B-II…V).

Холодно-тягнута арматура використовується для

виготовлення арматурних сіток та попередньо напруженої арматури і поділяється на 2 класи:

– низьковуглецева холоднотягнута дротяна арматура;

– високоміцна дротяна арматура для виготовлення попередньонапружених елементів.

Неметалева арматура поділяється на склопластикову і базальто-пластикову. Використовується для військових споруд.

Арматурні заводи постачають арматурні вироби у вигляді рулонних сіток, плоских зварних сіток, плоских і просторових каркасів. Розміри плоских сіток від 650 до 3650 мм.

Арматурна сталь у прутках діаметром більше 12 мм постачається у вигляді зв’язок масою до 5 тон; діаметром до 12 мм у мотках масою 80 – 120 кг.

Всі арматурні вироби приймаються по сертифікатах, крім цього вони потребують контрольних випробувань безпосередньо на будівельному майданчику. З кожної партії арматури у зв’язках відбирають по 2 зразки, з кожних двох мотків дроту відбирають по 5 зразків для випробувань. Крім того перевіряють арматуру на зварюваність (з’єднання повинні відповідати проектним).

На заході створюють арматурні каркаси з допомогою в’язального дроту діаметром 0,8 – 1 мм.

На заводах і на будівельному майданчику розрізняють наступні види зварювання:

- контактно-стиковий спосіб (для нарощування стержнів);

- контактно-точковий (для виготовлення плоских сіток з дроту діаметром 6 -12 мм);

- електродуговий (для з’єднання стержнів діаметром понад 12 мм);

- ванне зварювання (для з’єднання арматури великих діаметрів (до 80 мм) на будівельному майданчику);

- електрошлаковий (для з’єднання окремих стержнів великого діаметру безпосередньо на будівельному майданчику).

Арматурні роботи включають в свій склад очистку окремих арматурних стержнів (від окалин, іржі), виправлення їх, гнуття окремих стержнів (для виготовлення хомутів тощо), зварювання або в’язання окремих з’єднань, перевірку геометричних розмірів.

Технологічний процес монтажу арматурних виробів полягає в:

1) приймання, розвантаження і подача виробів до місця вкладання;

2) встановлення арматурних виробів в проектне положення з тимчасовим їх закріпленням;

3) вивірка арматурних каркасів і кінцеве їх зварювання або зв’язування (або в’язальним дротом, або фіксаторами, або скріплювачем);

4) контроль виконаних робіт зі складанням актів на сховані роботи.

Захисний шар арматури забезпечується бетонними або пластиковими фіксаторами, які закріплюють на арматурі контактній з опалубкою.

Захисний шар 10, 25, 35 мм

Арматура 6... 36 мм

У фундаментах для армування застосовують просторові арматурні блоки, які монтують до встановлення опалубки. Для легких фундаментів спочатку виставляється опалубка, після цього виготовляється просторовий блок. При бетонуванні колон просторовий блок встановлюється або збоку (більше 5 м), або зверху (при висоті колон до 5 м). Балки, прогони, ригелі армують, як правило, готовими просторовими блоками. При великій висоті балок (більше 50 см) просторові блоки збирають безпосередньо в опалубці, відкритій з боків. Плити перекриття, покриття армують плоскими або рулонними сітками з накладками з’єднань і встановленням фіксаторів.

Попередньо напружені конструктивні елементи виготовляють із застосуванням арматури періодичного профілю, пучків з високоміцного дроту або канатів спірального звивання.

Способи виготовлення попередньонапружених елементів:

1) з натягуванням на упори;

2) з натягуванням на бетон (на будівельному майданчику).

При натягуванні на бетон в конструкції роблять канали на 10 – 15 мм більше від діаметру арматури. Як каналоутворювачі служать гумові шланги з дротяним осереддям, змазаним мазутом або стальні труби на які спірально намотаний дріт діаметром 4 – 5 мм. Після за бетонування конструкцій через 2 – 4 год. Витягується або спірально намотаний дріт із стальною трубою або гумові шланги і встановлюється дріт (арматура) і з допомогою гідравлічних домкратів створюється попереднє напруження (одно або двостороннє). Залишають контрольні отвори для перевірки ін’єктування розчину.

 

Бетонні роботи.