Бетонные и железобетонные работы в строительстве

Тема: бетонные и железобетонные работы план лекции:

ЛЕКЦИЯ 8

8.1. Значение и областьприменения бетонных и железобетонныхработ в железнодорожном строительстве;

8.2. Опалубочные и арматурные работы;

8.3. Приготовление, транспортирование,укладка и уплотнение бетонной смеси;

8.4. Специальные способы бетонирования;

8.5. Методы зимнего бетонирования;

8.6. Особенности бетонирования конструкцийв условиях жаркого климата.

8.1. Значение и область применения бетонных и железобетонных работ в железнодорожном строительстве

Бетонные и железобетонные работыявляются одним из основных видовстроительных работ. Широкое распространениебетона и железобетона в строительствеопределяется его достоинством какстроительного материала. Бетон – этопрочный, долговечный и огнестойкийматериал. Из него можно изготавливатьконструкции и изделия любой формы иразмеров.

Наряду со сборными железобетоннымиконструкциями в строительстве достаточношироко используется монолитный бетони железобетон. Это относится, преждевсего, к дорожному, аэродромному игидротехническому строительству,сооружению элеваторов, резервуаров, атакже зданий в сейсмических районах.

В железнодорожном строительствемонолитный бетон используется присооружении труб, мостов, тоннелей, жилых,общественных, производственных зданий,различного рода покрытий. Поэтомубудущие инженеры путей сообщения –строители должны иметь всесторонние ипрочные знания в области производствабетонных и железобетонных работ, чтопозволит им принимать грамотныеинженерные решения в ходе их производственнойдеятельности.

8.2. Опалубочные и арматурные работы

Опалубкой называется форма,повторяющая очертания бетонируемойконструкции и служащая для ее устройства.

К опалубке предъявляются следующиетребовния:

а) прочность и неизменяемость формы впроцессе производства работ;

б) многократное использование –оборачиваемость;

в) плотность, обеспечивающая отсутствиещелей, вызывающих образование в телебетона пустот, раковин, наплывов ивытекание цементного раствора;

г) индустриальность – заводскоеизготовление частей опалубки со сборкойна стройплощадке;

д) легкость распалубки, гладкость,устраняющая пористость поверхностногослоя бетона;

е) минимальная стоимость.

По виду материалов опалубка может быть:

— деревянной;

— деревометаллической;

— металлической;

— железобетонной:

— армоцементной;

— из синтетических (стеклопластики) ипрорезиненных материалов.

Многократно используемую опалубкуназывают инвентарной, одноразовую –стационарной.

В зависимости от положения в пространствебетонируемых конструкций и ихфункционального назначения опалубкаможет быть:

— для вертикальных поверхностей;

— для горизонтальных и наклонныхповерхностей;

— для одновременного бетонирования стени перекрытий;

— для бетонирования фундаментов.

По конструктивным признакам выделяютследующие виды опалубки: разборно-переставнаяобычная и унифицированная; крупнощитовая;объемно-переставная; блок-формы;подъемно-переставная; передвижная(скользящая, катучая); пневматическая;несъемная.

Рис. 8.1. Деревянная разборно-переставнаяопалубка:

а) опалубка колонн; б) опалубка балок ипрогонов

1 – короб; 2 – хомуты; 3 – клинья; 4 –рамка; 5 – дверца для чистки; 6 – оголовникстойки; 7 – фризовая доска; 8 – щит плиты;9 – кружала; 10 – подкружальная доска;11 – подставка для кружальной доски надопорой; 12 – прижимная доска

Рис. 8.2. Катучая опалубка для бетонированияпроходных каналов:

1 – рама наружной опалубки; 2 –складывающаяся металлическая рамавнутренней опалубки; 3 – механизм дляраспалубки и приведения опалубки втранспортное положение; 4 – опорнаядоска; 5 – каток

Все элементы опалубки рассчитывают наследующие нагрузки:

а) вертикальные:

от собственного веса коробов и лесов;

веса арматуры;

веса свежеуложенной бетонной смеси;

веса находящихся на опалубке оборудованияи людей;

б) горизонтальные:

от давления бетонной смеси на боковыеэлементы опалубки;

нагрузки, вызываемые выгрузкой бетоннойсмеси;

от воздействия ветра.

В результате определяют толщину досокщитов, размеры и расположение гвоздей,расстояния между элементами крепленийопалубки. Эти данные указывают начертежах рабочей документации. Какправило, толщина досок днищ балок ипрогонов составляет не менее 50 мм, абоковых щитов и щитов плит – не менее25 мм.

Заготовку отдельных элементов опалубкипроизводят на деревообрабатывающихзаводах и в опалубочных мастерских.Элементы опалубки помечают согласномаркировочному чертежу и хранят наскладах по маркам.

Установке опалубки предшествуютразбивочные работы и проверка качестваих выполнения. Установку ведут вопределенном порядке в зависимости отвида возводимого сооружения. По окончанииработ производится приемка опалубкисогласно требованиям и допускам вразмерах, указанных в техническихусловиях на производство и приемкуработ.

Арматурой железобетона называютстальные стержни, проволоку, пряди,канаты (гибкая арматура) и профильныйпрокат (жесткая арматура), закладываемыев опалубку до бетонирования ипредназначенные для восприятиявозникающих при работе конструкциирастягивающих или срезывающих напряжений,которые нельзя передавать непосредственнона бетон.

Стальная арматура классифицируется попрофилю, технологии изготовления иусловиям применения. Арматура,изготовленная из стержней круглого,овального и квадратного сечения,называется гибкой и может быть гладкой(постоянного сечения) и периодическогопрофиля (переменного сечения). Последняяувеличивает сцепление с бетоном, снижаетзатраты металла в среднем на 25…30%.

Арматура, изготовленная из профильногопроката (уголков, тавров, швеллеров ирельсов), называется жесткой. Этот видарматуры применяется в особых случаях(армирование каркасов высотных зданий,специальных сооружений и т.д.).

Рис. 8.3. Арматура периодического профиляи арматурные пряди: а) горячекатанаяарматура периодического профиля; б)холодносплющенная арматура; в)высокопрочная проволока периодическогопрофиля; г) пряди из семи и трех проволок

В зависимости от механических свойстварматура разделяется на классы, длякаждого из которых установленыопределенные марки стали. Класс арматурыи марка стали определяют условияприменения арматуры.

Гибкую арматуру по назначению разделяютна:

• рабочую, которая воспринимает усилия, возникающие в железобетонных конструкциях от внешних нагрузок и собственного веса;
• распределительную, равномерно распределяющую усилия между стержнями рабочей арматуры и обеспечивающую их совместную работу, препятствуя смещению отдельных стержней при бетонировании конструкции;
• монтажную, служащую для сборки арматурного каркаса железобетонных конструкций, если для этой цели недостаточно распределительной арматуры.

Рис. 8.4. Арматура основных элементовжелезобетонных конструкций:

а) колонны; б) балки; в) плиты

1 – вертикальные рабочие стержни(стояки); 2 – распределительные хомуты;3 – прямые стержни рабочей арматуры; 4,5 – отогнутые стержни рабочей арматуры;6 – стержни монтажной арматуры; 7 –возможная трещина около опоры; 8 –распределительная арматура

В железобетонных конструкциях используют:

• сварные арматурные сетки, состоящие из отдельных стержней, расположенных в двух перпендикулярных направлениях и соединенных в местах пересечения контактной точечной сваркой;

— плоские каркасы, состоящие из двух-четырехпродольных рабочих стержней и соединяющихих поперечных;

— пространственные (объемные) каркасы,собираемые из плоских сеток;

— проволочные пучки, применяемые приизготовлении предварительно напряженныхконструкций.

Рис. 8.5. Виды арматурных изделий:

а) плоская арматурная сетка; б, в) плоскиекаркасы; г) пространственный каркас; д) пространственный каркас тавровогосечения; е) пространственный каркасдвутаврового сечения; ж) гнутая сетка;з) гнутый из сеток пространственныйкаркас; и) закладные детали

Арматура может быть ненапряженной(обычной) и предварительно напряженной.В последнем случае арматуру натягиваютдо приложения к бетону эксплуатационныхнагрузок, чтобы передать реакцию отнатяжения на бетон, сжать его ивоспрепятствовать возникновению плоховоспринимаемых этим материаломрастягивающих напряжений.

При возведении конструкций, работающихв условиях агрессивных воздействий,применяют неметаллическую высокопрочную,стеклопластиковую арматуру, обладающуюпротивокоррозионными, диэлектрическимии антимагнитными свойствами. Эту арматуруизготавливают из стекловолокна наалюмоборосиликатной основе и изэпоксидных смол.

Стыкование арматуры применяется дляувеличения длины стержней в соответствиис проектными размерами, в монтажныхузлах при сборке каркасов и изготовленииарматурных сеток, а так же при использованииобрезков арматурной стали.

Рис. 8.6. Соединение арматуры различнымиспособами:

а, б) стыки внахлестку без сварки (а– в растянутой зоне; б – в сжатойзоне); соединения, полученные путемсварки: в) контактно-стыковой; г)контактно-точечной; д) электродуговойс перепуском арматуры; е) электродуговойс накладками; ж) ванным способом

Существуют следующие способы стыковыхсоединений:

— внахлестку с закреплением вязальнойпроволокой (ручные стыкования);

— при помощи электросварки.

Стыки внахлестку без сварки допускаютдля арматуры диаметром не более 16 ммпри условии, что в любом сечениижелезобетонной конструкции должностыковаться не более 25% стержней. Вместах стыкования стержни скручиваютвязальной проволокой двойными узламив 2…3 местах. Для арматуры, размещающейсяв растянутой зоне бетона, на концахстержней делают крюки и перепускают ихна длину, равную 30…50 диаметрам стержнейв зависимости от длины арматуры и видаконструкций. Для сжатой зоны бетонакрюки разрешается не делать, а перепускпринимается на длину, равную 20…40диаметрам стержней.

Стержни холоднотянутой проволокистыкуют только внахлестку без сварки.Соединения арматурных стержнейэлектросваркой осуществляется несколькимиспособами:

— контактной сваркой (стыковой и точечной);

— электродуговой сваркой.

Жесткую арматуру также соединяютсваркой.

Качество сварных соединений проверяютосмотром, замером швов шаблоном,обстукиванием и просвечиваниемрентгеновскими и гамма-лучами.

В проекте производства работ указываютпоследовательность установки арматурыв опалубку, способ ее крепления и местасварки. Установку производят послепроверки и приемки опалубки. Как правило,арматуру монтируют пространственнымикаркасами при помощи кранов. В некоторыхслучаях арматурный каркас собираютнепосредственно в опалубочной форме.Тонкостенные конструкции армируютсварными сетками.

В процессе бетонированияпредусматривается образование защитногослоя бетона для предохранения арматурыот воздействия огня при пожаре и откоррозии. Толщина его составляет 10…30мм, а в фундаментах 35…70 мм. На дно опалубкиустанавливают заранее заготовленныепрокладки из отвердевшего цементногораствора по толщине защитного слоя. Приизготовлении в них заделывают вязальнуюпроволоку для закрепления устанавливаемогоарматурного каркаса.

Необходимоерасстояние между стержнями или рядамиарматурных стержней обеспечивают путемукладки обрезков стальной арматуры.

Приемку смонтированной арматурыоформляют актом на скрытые работы.

Источник: https://studfile.net/preview/7475347/

Основы строительного дела

Торгонский М. Н. Основы строительного дела. М.—Л., ГОСЛЕСБУМИЗДАТ, 1961.

Определение и назначение бетонных и железобетонных работ

с. 179 Бетонными и железобетонными работами называется комплекс строительных процессов по возведению бетонных и железобетонных сооружений и конструкций.

В современном строительстве в СССР из монолитного бетона и железобетона преимущественно сооружают массивные конструкции большого веса: фундаменты под оборудование, плотины, гидростанции и т. п.

или небольшие сооружения и конструкции в местах, которые находятся далеко от заводов железобетонных изделий, например в сельских местностях, в лесной промышленности и т. п. Все остальные сооружения и конструкции, как правило, делают из сборного железобетона.

К бетонным и железобетонным работам при возведении монолитных железобетонных конструкций и сооружений относятся: опалубочные, арматурные, бетоноукладочные работы, уход за бетоном и распалубка конструкций.

Опалубочные работы

Благодаря литейным свойствам бетонной массы ей можно придать любую форму и размеры, для этого необходимо только положить бетонную массу в деревянные или металлические формы (опалубку) и дать бетону возможность затвердеть в ней.

В настоящее время в строительстве применяются следующие виды опалубки: щитовая или разборно-переносная, переставная, или передвижная, скользящая и катучая.

с. 180 Щитовая и разборно-переносная (инвентарная) опалубка состоит из заранее заготовленных и легко переносимых, собираемых и разбираемых элементов и применяется при бетонировании колонн, фундаментов, балок.

Переставная, или передвижная, опалубка применяется при непрерывном бетонировании конструкций большой протяженности, например труб, коллекторов.

Скользящая опалубка в процессе укладки арматуры и бетонирования непрерывно перемещается вверх вместе с рабочим настилом. Применяется она при возведении сооружений большой высоты — башен силосов и т. п.

Катучей называют поставленную на колеса опалубку, перемещаемую по рельсам. Применяется она при возведении конструкций криволинейного очертания тонкостенных сводов и оболочек.

Доски для опалубки должны быть с обрезными кромками толщиной не менее 25 мм, а для опалубки с малой оборачиваемостью — не менее 19 мм. Толщина досок принимается не только с учетом прочности и жесткости, но и условий удобной разборки, так как тонкие доски при распалубке могут легко сломаться

Перед установкой опалубки проверяют надежность основания под стойками и другими поддерживающими ее элементами. Недопустима установка стоек на свеженасыпанный грунт, так как его осадка неизбежно приведет к деформации опалубки, а следовательно, и железобетонных конструкций. Под стойки следует укладывать лаги из досок толщиной не менее 50 мм. При производстве работ зимой необходимо учитывать возможность пучения грунта, а также просадок мерзлого грунта при наступлении теплой погоды. Поэтому рекомендуется зимой ставить стойки не на грунт, а на обрезы фундаментов и подоконники или заглублять их ниже уровня промерзания грунта.

После установки лесов опалубки должна быть обеспечена их неизменяемость и устойчивость, что достигается путем раскрепления стоек лесов горизонтальными и диагональными расшивками.

Боковые элементы опалубки удаляют после того, как бетон достигнет прочности, обеспечивающей сохранность поверхности и кромок углов конструкции при распалубливании.

Стойки, поддерживающие опалубку несущих конструкций и несущую опалубку, удаляют после достижения бетоном прочности от 50 до 100 % от проектной, снятия боковой опалубки и осмотра распалубленных конструкций.

с. 181

Приготовление и транспортирование бетонной смеси

Как правило, бетон приготовляют в бетономешалках разной производительности, измеряемой емкостью смесительного барабана: 100, 250, 425, 1200, 2400 и 4500 л.

Бетономешалки небольшого объема бывают преимущественно передвижными на колесном ходу. Более крупные бетономешалки выпускаются стационарными, их устанавливают на постоянно действующих заводах.

Основным рабочим органом бетономешалок является смесительный барабан. На рис. 67 показана бетономешалка С-99. Смесительный барабан емкостью 250 л приводится в действие электродвигателем. На внутренней конусообразной поверхности барабана укреплены две изогнутые лопасти. Барабан свободно вращается на оси; загружают его скиповым подъемником. При вращении барабана материал увлекается лопастями, поднимается на некоторую высоту и свободно падает. При падении и происходит перемешивание материалов смеси.

Емкость бетономешалок равна суммарному объему загружаемых в барабан сухих материалов (цемент, песок, гравий или щебень), необходимых для приготовления одного замеса бетонной массы.

Производительность бетономешалки может быть определена по формуле

м3/час,

где:

V — загрузочная емкость смесительного барабана в л;

β — коэффициент выхода бетона (для расчета принимается равным 0,67);

n — число замесов в час.

Число замесов в час можно определить из выражения

,

где Т — суммарное время, затрачиваемое на замес.

Материалы, составляющие бетонную смесь, дозируют по весу или объему. Простейшим приспособлением для объемного отмеривания заполнителей являются мерные тачки и вагонетки. Для отмеривания воды бетономешалки снабжаются дозировочными бачками (за исключением 100-литровых).

При приготовлении бетонной смеси на приобъектных бетоносмесительных установках цемент и активные добавки следует дозировать в сухом виде по весу с точностью до 2 %; заполнители — по весу или объему с точностью до 5 %; воду и активные с. 182

Рис. 67. Бетономешалка С-99: 1 — штурвал; 2 — направляющие ковша; 3 — рукоятка управления подъемным механизмом; 4 — рукоятка управления краном водного бака; 5 — загрузочный ковш; 6 — водяной дозировочный бак; 7 — смесительный барабан.

с. 183 добавки в жидком виде, а также водный раствор хлористого кальция — по весу или объему с точностью до 2 %.

Песок и цемент рекомендуется загружать одновременно.

При введении в бетон добавок (известковое молоко, сметанообразная глинистая масса) их загружают одновременно со второй дозой воды или вместо нее. Готовность бетонной смеси устанавливают по числу оборотов смесительного барабана. Для малосильных барабанов считается достаточным 15—18 оборотов (по времени — 1 минута).

Ручное приготовление бетона — исключительно трудоемкая операция, так как достаточно тщательного перемешивания составных материалов достигнуть вручную трудно. Необходимой марки бетона также обычно не получается, что снижает его прочность или влечет за собой непроизводительный перерасход цемента.

От места приготовления и до места укладки бетонную смесь следует транспортировать с наименьшим количеством перегрузок, чтобы не нарушать однородность бетонной смеси. Бетонную смесь перевозят в транспортной таре (в кузовах автомобилей-самосвалов, бадьях и т. д.), не допускающей вытекания цементного молока.

Источник: http://augustus.ru/lib/st.htm?a=42