Лекции и пособия / Monolitnoe_domostroenie

103

К основным типам бетононасосов относятся поршневые с масло- и водогидравлическим приводом (лучший тип) и поршневые с механическим приводом.

Исполнение бетонотранспортных установок может быть стационарное, прицепное, самоходное, с бетонопроводом, с распределительной стрелой, с бетонопроводом и распределительной стрелой.

Максимальная крупность заполнителей допускается не более 0,33– 0,4 диаметра бетонопровода, т.е. при диаметре бетонопроводов 100– 150мм максимальная крупность заполнителя не более 40мм, а для бетонопроводов диаметром 203 и 283мм – не более 70мм.

Для перекачиваемых смесей количество заполнителя максимальной фракции не должно превышать 15–25% массы смеси заполнителя.

Рекомендуется использовать высокомарочные пластифицированные цементы, песок должен содержать не более 3–7% мелких частиц крупностью до 0,14мм и 15–20% крупностью до

0,31мм.

Подачу бетонной смеси производят высоконапорными бетононасосами, создающими добавление до 20мПа. При отсутствии таких бетононасосов применяют ступенчатую схему подачи с помощью нескольких бетононасосов, расположенных на различных отметках по высоте. Для сохранения однородности смеси ее следует перемешивать в бункере бетононасоса. Продолжительность перерывов должна быть не более 30мин.

В процессе эксплуатации бетононасосов образуется пробки при перекачивании бетонных смесей, причинами которых являются:

-неправильный выбор состава бетонной смеси, при котором не обеспечивается ее удобоукладываемость;

-использование расслоившейся, плохо перемешанной либо начавшей схватываться смеси;

-недостаточная смазка трубопровода пусковой смесью;

-недостаточное давление бетононасоса для преодоления сопротивлений перекачиванию; -утечка цементного молока в местах соединения звеньев бетонапровода;

-неудовлетворительная очистка и промывка трубопровода, сильный нагрев бетонопровода;

-примерзание смеси к стенкам бетонопровода в зимнее время;

-изношенность резинового манжета рабочего поршня бетононасоса.

104

Перед началом транспортирования бетонной смеси в приемный бункер загружают “пусковую” смесь из цемента и воды или цементопесчаного раствора состава 1:1. Такая смесь при движении по трубопроводу образует смазочный слой на внутренней поверхности сухого бетонопровода и исключает образование пробок в начальной стадии перекачки бетонной смеси.

Бетононасосу придается комплект стальных труб, состоящих из основных звеньев длиной 3м, соединяемых с помощью рычажных зажимов, доборных звеньев длиной 0,3;0,6;0,9;1 и 1,5м и криволинейных звеньев с углами поворота 90, 45 и 30º.

Автобетононасосы снабжены трехсекционной распределительной стрелой длиной 16м и бетонопроводом диаметром 125мм для подачи бетонной смеси на расстояние до 400м по горизонтали и до 80м по вертикали. Стрела оснащена гидравлическим приводом, что обеспечивает ее разнообразные рабочие положения, отвечающие технологическим требованиям и условиям производства работ

(рис.72).

Рис.72. Рабочее положение распределительной стрелы

Передвижные установки с манипуляторами бетонопроводов существенно снижают трудоемкость работ и расширяют область применения.

105

Наличие манипуляторов бетонопроводов, монтируемых отдельно от бетононасоса, позволяет применять комбинированные схемы: стационарные бетононасос и магистральный бетонопровод вместе с передвижным или концевым участком бетонопровода на гидравлической стреле.

Механические распределители и манипуляторы целесообразно использовать при необходимости многократных перестановок для распределения бетонной смеси в стесненных условиях при бетонировании высотных и других сооружений. Механические распределители могут быть смонтированы на башенных кранах или специальных опорах.

Автономные распределительные стрелы, применяемые в бетононасосных установках, по технологическому принципу действия подразделяются на стационарные, переставные, самоподъемные и передвижные. В конструктивном отношении они могут быть выполнены:

на рамной или башенной опоре; на трубчатых колоннах;

на базе одно или двух консольных башенно-стреловых установок

(рис.73).

Рис.73. Основные типы исполнения автономных распределительных стрел:

а–на рамной опоре; б–на трубчатой колонне; в–на башенной опоре; г–на башенно-стреловой установке одноили двухконсольной.

106

Распределительные стрелы должны устанавливаться на объекте в зоне бетонируемой захватки. С бетононасосом распределительные стрелы соединяются магистральным бетонопроводом. Бетононасос при этом может располагаться в месте, удобном для подъезда транспортных средств, или под бетоносмесительной установкой. Технические характеристики бетононасосов приведены в табл. 14.

Таблица 14

Технические характеристики бетононасосов

§ 33. Подача к месту укладки и уплотнение бетонной смеси

Технологический процесс бетонирования состоит из подачи к месту укладки (рис.74,75), распределения, разравнивания и уплотнения бетонной смеси.

Перед началом бетонирования должны быть определены или уточнены:

-способы подачи, распределения и уплотнения бетонной смеси;

-состав бетонной смеси и показатели ее подвижности;

-толщина и направление укладываемых слоев;

-допустимая продолжительность перекрытия слоев;

107

-необходимая интенсивность подачи бетонной смеси с проверкой обеспеченности ее поставки бетонными заводами и транспортными средствами;

-потребность в механизмах и рабочих для подачи, распределения и уплотнения бетонной смеси, включения рабочих для выполнения подсобных работ в процессе бетонирования.

Рис.74. Подача бетонной смеси: a–по виброжелобу; б–бетоноукладчиком; в– из автобетоносмесителя непосредственно в траншею; г–разгрузка автобетоносмесителя; д–транспортером автобетоносмесителя; е–из самосвала.

Перед укладкой бетонной смеси опалубка должна быть очищена от мусора, грязи, льда, снега, масел, при необходимости промыта.

108

Если смесь укладывается на бетонную поверхность, то ее предварительно необходимо подготовить, очистить поверхность бетона от цементной пленки сразу после схватывания цемента (в жаркую погоду через 6–8часов после окончания укладки, в прохладную погоду — через 12–24часа). Очистка бетонных поверхностей от цементной пленки должна производиться без повреждения поверхности бетона, для чего прочность бетона должна быть в пределах от 2–3 до 50–100кгс/ см² (обработка водной или воздушной струей, механической металлической щеткой, пескоструйным агрегатом).

Рис.75. Подача бетонной смеси: а,б–автобетононасосом при устройстве фундаментной плиты; в–то же, при бетонировании фундаментов; г– бетононасосом при устройстве набивных свай; д–в бадьях башенным краном.

109

Во время укладки бетонной смеси необходимо постоянно следить за состоянием опалубки, при появлении смещения или деформации щитов следует немедленно устранить смещения и деформации.

Бетонирование конструкции должно сопровождаться соответствующими записями в журнале бетонных работ:

-дата начала и окончания бетонирования (по конструкциям, блокам, захваткам);

-заданные марки бетона, рабочие составы и показатели его подвижности (жесткости);

-объемы выполненных работ по отдельным частям сооружения;

-дата изготовления контрольных образцов, их количество, маркировка (с указанием места конструкций, откуда взята бетонная смесь), сроки и результаты испытаний образцов;

-температура бетонной смеси при укладке (в зимних условиях), а также при бетонировании массивных конструкций.

Способы укладки бетонной смеси могут быть следующими:

-послойная укладка параллельными слоями толщиной, не превышающей 2/3 высоты наконечника вибратора или зоны проработки поверхностными вибраторами;

-укладка наклонными слоями увеличенной толщины в монолитных конструкциях с использованием мощных глубинных вибраторов;

-непрерывная послойная укладка подвижных и литых бетонных смесей, транспортируемых бетононасосными установками с применением кратковременной неинтенсивной вибрации;

-напорное бетонирование конструкций на полную высоту в замкнутых формах путем нагнетания высокоподвижных и литых смесей в пространство опалубки.

Для обеспечения монолитности конструкций укладка бетонной смеси в пределах рабочих блоков бетонирования ведется непрерывно слоями, причем каждый последующий слой бетонной смеси укладывается до начала схватывания цемента в предыдущем слое.

Укладка бетонной смеси в конструктивные элементы может производиться горизонтальными или наклонными слоями, причем в первом случае смесь может укладываться одним слоем последовательно по всей площади бетонируемого блока или одновременно несколькими горизонтальными слоями с уступами

(рис.76).

Бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями и, как правило, по площади всей бетонируемой конструкции. При многослойной укладке для обеспечения монолитности бетонной

110

кладки по всей толщине конструкции необходимо укладывать свежую смесь на уплотненный слой до того, как начнется процесс схватывания цемента.

Рис.76. Схемы бетонирования: а–наклонными слоями; б–горизонтальными слоями; в–уступами (ступенями); г–полосами; 1–уложенный бетон; 2– укладываемый бетон; 3–направление бетонирования.

Толщина (h) слоя, удовлетворяющую данному условию, определяют по формуле:

h = Q* t/F, м

где Q – интенсивность подачи бетона, м³/ч; t – максимально допустимый срок до перекрытия слоя ранее уложенного бетона, ч; F – площадь бетонируемой конструкции, м².

Величина (t) зависит от промежутка времени между затворением и началом схватывания цемента tн. Сх и от продолжительности транспортировки и укладки бетонной смеси:

tт.у = tн.сх – tт.у.

Полученная расчетом толщина слоев бетонной смеси должна соответствовать (но не превышать) установленным нормам пределам:

-при внутреннем вибрировании – длине рабочей части вибратора;

-при поверхностном вибрировании неармированных и армированных одиночной арматурой конструкций – 250мм;

-в конструкциях с двойной арматурой – 120мм, если размеры конструкции не позволяют соблюсти данное условие, то принимают ступенчатый способ укладке бетонной смеси.

111

§ 34. Уплотнение бетонной смеси

Одна из основных технологических операций – это уплотнение бетонной смеси. От качества уплотнения в основном зависит плотность и однородность бетона, его прочность и долговечность.

Наиболее распространенным способом уплотнения бетонной смеси является вибрирование. Бетонная смесь относится к классу тиксотропных систем, на чем и основано вибрационное уплотнение. Вибрирование уменьшает силу сцепления между зернами бетонной смеси, которая при этом 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 разжижается, приобретает повышенную текучесть и подвижность. В результате она лучше распределяется в опалубке и заполняет ee, включая пространство между арматурными стержнями.

Вибрирование характеризуется двумя параметрами: частотой и амплитудой колебаний, причем в данном случае амплитуда - наибольшее отклонение колеблющейся частицы от положения равновесия, выраженное в миллиметрах. Эти параметры взаимосвязаны: низкочастотные вибраторы имеют большую амплитуду колебаний, и наоборот.

Выпускаемые нашей промышленностью вибраторы по вибрационным характеристикам можно подразделить на низкочастотные с числом колебаний до 3500 в 1мин и амплитудой до 3мм, среднечастотные, имеющие 3500–9000кол/мин и амплитуду 1– 1,5мм; высокочастотные с частотой 10000–20000кол/мин и амплитудой 0,1–1мм.

Низкочастотные вибраторы с наибольшим эффектом применяют для уплотнения бетонных смесей с крупностью заполнителя 50–70мм и более, среднечастотные — при крупности 10–50мм, высокочастотные — при крупности до 10мм, т. е. мелкозернистых бетонов.

Бетонная смесь вибрируется с помощью внутренних (глубинных), поверхностных и наружных вибраторов (рис.77).

Применение тех или иных типов вибраторов зависит от размеров и формы бетонируемой конструкции, степени ее армирования и требуемой интенсивности бетонирования.

112