Рабочие швы
Непрерывное бетонирование хотя и обеспечивает лучшее качество конструкций, однако по технологическим и организационным причинам не всегда возможно, вследствие чего образование рабочих швов неизбежно.
Рабочим швом называют плоскость стыка между затвердевшим и новым (свежеуложенным) бетоном, образованную из-за перерыва в бетонировании. Рабочий шов образуется в том случае, когда последующие слои бетонной смеси укладывают на полностью затвердевшие предыдущие слои. Обычно это происходит тогда, когда перерыв в бетонировании составляет 5—7 ч и более.
Величина сцепления нового бетона со старым значительно ниже, чем монолита. Поэтому рабочий шов отличается от монолитного бетона не только по прочности, но и по другим характеристикам: он менее морозостоек, водопроницаем и т. д. Кроме того, небрежно выполненные рабочие швы ухудшают внешний вид конструкции, а иногда и всего фасада.
Конструктивное оформление рабочих швов зависит от вида конструкций, их размеров и армирования. Для образования швов в плитах устанавливают доски, плоские щиты или щиты с уступом (рис. 9-20, а). Уступ делают для удлинения поперечной линии шва, что увеличивает его прочность и водонепроницаемость. С этой же целью вертикальные швы в стенах устраивают шпоночного или гребенчатого типа, а иногда с установкой металлической гофрированной полосы (рис. 9-20, б, в, г). Для маскировки горизонтальных швов на наружных поверхностях стен устраивают пазы или выступы.
Перед укладкой свежего бетона с поверхности шва удаляют рыхлые слои бетона и цементную корку, очищают его от грязи и мусора. Если поверхность затвердевшего бетона шва гладкая, ее насекают зубилами, скарпелью или с помощью отбойного молотка с последующей промывкой и продувкой сжатым-воздухом.
Непосредственно перед укладкой нового бетона поверхность шва следует увлажнить, а также уложить слой жирного раствора на том же цементе, что и основной бетон. Все это способствует обеспечению высокой прочности и водонепроницаемости шва.
Уход за бетоном
В процессе твердения в бетоне протекают реакции гидратации, в ходе которых минералы цемента, взаимодействуя с водой, образуют новые соединения. Обезвоживание бетона в ранние сроки в результате испарения может замедлить или прекратить процесс твердения и привести к недобору прочности, а также вызвать большие его усадки и растрескивание.
При относительной влажности не менее 90% и положительной температуре 20 (±2)° длительность твердения бывает большей, поскольку вода проникает в зерна цемента постепенно.
Под уходом за бетоном понимают обеспечение нормальных температурно-влажностных условий для его твердения. Способы ухода за бетоном зависят от вида конструкций, типа цемента, местных и климатических условий и т. п. За бетонами на медленно твердеющем цементе продолжительность ухода должна быть не менее 14 сут, на обычном портландцементе — 7 сут, на быстротвердеющем (глиноземистом) — 2—3 сут. Время ухода увеличивают при жаркой и сухой погоде. .
Твердение бетона всегда сопровождается изменением его объема. В результате усадки, которая увеличивается при быстром высыхании бетона, на его поверхности появляются мелкие трещины. В массивных конструкциях образование трещин может быть вызвано также неравномерным разогревом в результате экзотермического тепловыделения. При обильном увлажнении бетона во время ухода снижается вероятность появления температурно-усадочных трещин.
Открытые поверхности свежеуложенного бетона укрывают мешковиной, рогожами, влажными опилками или песком и начинают увлажнять не позже чем через 10—12 ч, а в жаркую и ветренную погоду — через 2—3 ч после завершения бетонирования. Увлажнять бетон рекомендуется разбрызгиванием струи через распылитель. Недопустимо размывать свежеуложенный бетон сильной струей воды. Периодичность поливки днем и ночью должна обеспечивать постоянное влажное состояние бетона. В жаркую ветреную погоду поливать бетон водой надо не реже чем через 1,5—2 ч, в пасмурную — через 3 ч и не менее двух-трех раз за ночь. Меньше требуется увлажнять бетонные поверхности, находящиеся в опалубке. При снятии опалубки поливают также и распалубленные поверхности бетонных конструкций.
Особо тщательно следует увлажнять узлы и грани конструкций: они быстрее теряют влагу, что приводит к появлению трещин и даже выколам.
Конструкции с большими открытыми поверхностями (например, полы и автодороги) с целью сохранения в них влаги покрывают пленкообразующими составами (лак «этиноль», битумная эмульсия) или полиэтиленовой пленкой. Следует помнить, что такие конструкции теряют влагу не только через верхние открытые поверхности, но также и в результате отсоса ее основанием. Поэтому их увлажнять нужно особенно часто и тщательно. При температуре ниже +5° бетон не поливают.
Помимо увлажнения свежеуложенный бетон следует защитить от размыва дождем, выветривания, а также от сотрясений и деформаций, от размыва грунтовыми водами. Если эти воды агрессивны, необходимо исключить не только размыв, но и соприкосновение с ними бетона.
Хождение людей по забетонированным конструкциям, а также установка на них лесов и опалубки разрешается не раньше того времени, когда бетон наберет прочность 15 кгс/см2.
Мероприятия по уходу за бетоном, их продолжительность и периодичность отмечают в журнале бетонных работ.
Распалубливание конструкций
В комплексном технологическом процессе по возведению монолитных конструкций съем опалубки (распалубливание) является одной из важных и трудоемких операций. При конструировании и установке опалубки необходимо предусматривать, чтобы ее можно было снять легко и просто.
Распалубливание конструкции следует производить аккуратно, с тем чтобы обеспечить сохранность опалубки для повторного применения, а также избежать повреждений бетона. Распалубливание начинают после того, как бетон наберет необходимую прочность. Не следует задерживать снятие опалубки, так как это снижает ее оборачиваемость.
Снимать боковые элементы опалубки, не несущие нагрузок, можно лишь после достижения бетоном прочности, обеспечивающей сохранность углов, кромок и поверхностей. Боковые щиты фундаментов, колонн, стен, балок и ригелей снимают через 8—72 ч. Эти сроки устанавливают на месте в зависимости от вида цемента и температурно-влажностного режима твердения бетона.
Несущие элементы опалубки снимают после достижения бетоном прочности, обеспечивающей сохранность конструкций. Эта прочность при фактической нагрузке менее 70% от нормативной составляет: для плит пролетом до 3 м и несущих конструкций пролетом до 6 м — 70%, для конструкций с пролетами более 6 м и конструкций с напрягаемой арматурой — 80% от проектной. Если фактическая нагрузка более 70% нормативной, несущую опалубку снимают после того, как бетон таких конструкций наберет проектную прочность.
Если конструкции армированы жесткими несущими каркасами, снимать боковую и несущую опалубку разрешается тогда, когда прочность бетона достигнет 25% от проектной. Удалению несущей опалубки должно предшествовать плавное и равномерное опускание поддерживающих лесов — раскружаливание. Для этого опускают опорные домкраты, ослабляют парные клинья или выпускают песок из опорных цилиндров под стойками. Запрещается рубить или спиливать нагруженные стойки. Опоры, поддерживающие опалубку балок, прогонов и ригелей, опускают одновременно по всему пролету.
Опорные стойки, поддерживающие опалубку междуэтажных перекрытий, находящихся непосредственно под бетонируемыми, удалять не разрешается. Стойки опалубки нижележащего перекрытия можно удалять лишь частично. Под всеми балками и прогонами этого перекрытия пролетом 4 м и более рекомендуется оставлять так называемые стойки безопасности на расстоянии одно от другой не более чем 3 м. Опорные стойки остальных нижележащих перекрытий разрешается удалять полностью лишь тогда, когда прочность бетона в них достигла проектной.
Несущую опалубку удаляют в два, три приема и более в зависимости от пролета и массы конструкции. При этом визуально, а иногда с помощью геодезических приборов наблюдают за состоянием распалубливаемой конструкции.
Особенно осторожно нужно распалубливать своды, арки, купола и другие тонкостенные и большепролетные конструкции. Перед раскружаливанием арок и сводов с затяжками обязательно затягивают натяжные муфты. Раскружаливать арки и своды начинают от замка и ведут к опорным пятам. Съем опалубки куполов, перекрытий круглых резервуаров и воронок бункеров ведут концентрическими рядами и в направлении от центра к периметру. При этом опоры, расположенные в одном концентрическом ряду, рекомендуется опускать одновременно.
При съеме опалубки с фундаментов и стен сначала обрезают стяжные болты или проволочные скрутки; первые — газовой сваркой, а вторые — с помощью рычажных ножниц. Далее снимают схватки и ребра, после чего ломиками отрывают от бетона отдельные щиты. При распалубливании колонн удаляют нижние рамки и обрамляющие бруски у прогонов, снимают хомуты и отрывают щиты.
Распалубливать плиты нерекрытий начинают с удаления под-кружальных досок и кружал. Два-три снятых кружала укладывают на леса под плитой для предотвращения падения опалубочных щитов перекрытия.
Для съема одноярусных опалубочных панелей (рис. 9-22, б) ролик 8 рычажного приспособления упирают в стальную пластину 4, врезанную в палубу панели. Обойма 2 упирается в прогон. При повороте рычага в положение II опалубочная панель отрывается от бетона.
Следует иметь в виду, что несмазанная опалубка, имеющая щели между отдельными досками и щитами, прочно сцепляется с бетоном и для ее удаления нужны большие усилия.
Перед повторным использованием элементы опалубки очищают от бетона и ремонтируют. Формующие поверхности щитов покрывают специальными смазками.
Исправление дефектов бетонирования. Обработка бетонных поверхностей
Открытые бетонные поверхности с мелкими раковинами, не имеющие ноздреватости, после расчистки и смачивания водой затирают цементным раствором. Крупные раковины, образовавшиеся в результате плохого вибрирования или утечки цементного молока (рис. 9-23), расчищают на всю глубину. Весь рыхлый бетон вырубают отбойными молотками с последующей продувкой сжатым воздухом и промывкой водой. Если позволяют размеры раковины, устанавливают опалубку с козырьком для укладки бетона и бетонируют.
Для заделки раковин применяют мелкозернистый бетон той же марки по прочности или даже на одну ступень выше. Бетонную смесь укладывают с тщательным уплотнением.
Замазывать крупные раковины цементным раствором категорически запрещается, так как это не устраняет дефекта, а только скрывает его. Крупные раковины в несущих конструкциях существенно ослабляют их. Исправляют такие дефекты торкретированием после тщательной расчистки и удаления рыхлого бетона.
Конструкции, воспринимающие гидростатический напор грунтовых вод, могут течь из-за наличия в бетоне скрытых пустот и раковин вследствие плохого виброуплотнения бетонной смеси или некачественной подготовки рабочих швов. Устраняют течь нагнетанием (инъекцией) жирного цементного раствора (молока) внутрь конструкции через перфорированные трубки диаметром 20—30 мм. Для этого в местах дефектов бурят шпуры, вставляют в них стальные трубки, один конец которых имеет перфорацию, а другой — резьбу, и зачеканивают их в шпуре раствором на быстросхватывающемся цементе. После того как раствор зачеканки наберет нужную прочность, через трубки с помощью винтового шприца нагнетают раствор на безусадочном или расширяющемся цементе.
При грубых нарушениях технологии могут быть весьма серьезные дефекты: недостаточная прочность бетона или слоистое строение его, сквозные раковины больших размеров и т. п. Поскольку исправить такие дефекты практически невозможно, сильно дефектные конструкции разбирают или соответствующим образом усиливают.
Для получения прочных и красивых бетонных поверхностей, которые не требуется штукатурить или облицовывать, необходимы, как известно, чистые и высококачественные материалы, эффективная технология и квалифицированные исполнители. Обработанные соответствующим образом поверхности железобетонных сооружений могут быть достаточно выразительными и приятными на вид.
Опалубка оказывает большое влияние на качество и внешний вид бетонных поверхностей. Правильно выполненная дощатая опалубка может дать красивую бетонную поверхность. Для смазки опалубки необходимо использовать светлые эмульсии. Иногда кромки досок со стороны, обращенной к бетону, сострагивают на 3—5 мм. В этом случае на поверхности бетона образуется руст, улучшающий внешний вид конструкции. Для получения гладкой малопористой поверхности бетона опалубку обшивают влагопоглощающим картоном, фанерой или тонкими древесностружечными плитами.
Шероховатую однотонную поверхность можно получить после обработки бетона с помощью электрических или пневматических отбойных молотков с рабочими наконечниками в виде бучарды или шарошки. При этом на наружных углах рекомендуется оставлять узкие необработанные полосы во избежание скалывания бетона. Обработка таким способом может скрыть небольшие дефекты бетонирования (раковины, пористость)-, а также замаскировать рабочие швы.
Красивый вид могут иметь бетонные поверхности с обнаженным крупным заполнителем (гравием). Получают их обработкой не полностью затвердевшего бетона стальными щетками с последующей промывкой струей воды под давлением.
Обнажить заполнитель можно применением специальных смазок для опалубки, в состав которых входят замедлители схватывания цемента. В этих случаях тонкий наружный слой несхватившегося раствора смывают струей воды до обнажения гравия.
Поверхности из высокопрочных декоративных бетонов шлифуют. Так обрабатывают, например, мозаичные полы. За рубежом способом шлифования обрабатывают также стены, пилястры, цоколи зданий.
Охрана труда
К выполнению работ по укладке бетона, его виброуплотнению, распалубке, к исправлению дефектов и обработке бетонных поверхностей допускают рабочих, прошедших специальное обучение. Бетонщики, работающие с вибраторами, должны периодически проходить медицинские осмотры.
Перед укладкой бетонной смеси на высоте более 1,5 м настилы и подмости нужно оградить перилами.
Рукоятки вибраторов должны иметь амортизаторы, электропровода, питающие вибраторы — надежную резиновую изоляцию; устройства для включения вибраторов должны быть только закрытого типа. Бетонщики, работающие с электровибраторами, должны быть обуты в резиновые сапоги и иметь резиновые перчатки.
Во избежание аварий распалубливание конструкций можно начинать только с разрешения производителя работ. Перед съемом несущей опалубки нужно получить заключение строительной лаборатории о фактической прочности бетона.
Раскружаливать конструкции следует медленно, плавно и в порядке, предусмотренном ППР. Элементы опалубки при разборке следует опускать, сортировать и складировать в отведенных для этого местах. Из досок необходимо удалять торчащие гвозди. Проемы и отверстия, оставленные при бетонировании в плитах и перекрытиях, следует ограждать или закрывать временными щитами.
Исправлять дефекты и обрабатывать бетонные поверхности на высоте до 5,5 м следует с приставных лестниц или переносных подмостей с ограждениями. При большой высоте для этих целей устраивают леса из типовых элементов. В тех случаях, когда невозможно установить стандартные леса или подмости, бетонщики, работающие на высоте, должны обязательно крепиться предохранительными поясами к надежным опорам.