Щеглова А.С., Гусев Н.И.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства,

Россия

СКОРОСТЬ БЕТОНИРОВАНИЯ И ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ

ДЕФЕКТОВ ОТ УСАДКИ

При проектировании конструкции опалубки и всего процесса бетонирования учитывают схватывание и твердение бетона по мере укладки бетонной смеси. При схватывании бетона сила его воздействия на боковые поверхности опалубки ослабевает. Это особенно важно при бетонировании высоких конструкций. Давление бетонной смеси на стенки опалубки как тяжелой жидкости учитывают лишь на высоту заполнения опалубки в течение двух смен подряд. Ускорение темпа заполнения опалубки бетонной смесью может привести к перегрузке ее конструкций и разрушению.

Смесь в опалубку укладывают горизонтальными слоями одинаковой толщины, уплотняя ее вибраторами. При этом направление укладки в смежных слоях не меняют. Очевидно, верхний, или соседние слои можно вибрировать, если в нижнем или соседствующих слоях смесь не начала схватываться, т.е. по прошествии не более 3-х часов с момента её приготовления. Если же схватывание произошло, т.е. процесс структурообразования начался, то новые порции смеси можно укладывать только после окончания формирования в ранее уложенных слоях структуры бетона и приобретения им прочности, способной выдержать воздействие вибратора (около 2 МПа). Это, примерно, через двое суток твердения в летних условиях для бетона класса В 12,5–15. (табл.1,2).

НАРАСТАНИЕ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА И РАСТВОРА

Таблица 1

Нарастание прочности бетона на портландцементе марок 400 и 500
(в % к марочной прочности)

Средняя температура твердения бетона, °С	Относительная прочность( %)при сроках твердения бетона
	часы						сутки
	4	8	12	16	20	24	2	3	5	7	14	28
0		–	–	–	–		15	20	23	35	45	65
10	6	10	13	15	18	20	35	42	51	59	75	91
20	10	13	19	24	28	30	43	50	60	69	87	100
40	16	25	32	37	41	44	57	64	75	85	–	–
50	19	29	35	44	51	57	62	70	84	95	–	–
60	23	37	47	55	61	66	68	–	92	–	–	–
70	35	48	57	63	68	–	73	–	–	–	–	–
80	42	57	64	70	–	–	80	92	–	–	–	–

Таблица 2

Нарастание прочности раствора (в % к марочной прочности)

Возраст раствора, сут	Прочность раствора в зависимости от марки, %, при температуре твердения, °С
	1	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50
1	1	4	6	10	13	18	23	27	32	38	43
2	3	8	12	18	23	30	38	45	54	63	76
3	5	11	18	24	33	47	49	58	66	75	85
5	10	19	28	37	45	54	61	70	78	85	95
7	15	25	37	47	55	64	72	79	87	94	99
10	23	35	48	58	68	75	82	89	95	100	–
14	31	50	71	80	86	92	96	100	–	–	–
21	42	58	74	85	92	96	100	103	–	–	–
28	52	68	83	95	100	104	–	–	–	–	–

Примечания:

1. При применении растворов, изготовленных на шлакопортландцементе и пуццолановом портландцементе, следует учитывать замедление нарастания их прочности при температуре твердения ниже 15 °С. Величина относительной прочности этих растворов определяется умножением значений, приведенных в табл. 2, на коэффициенты: 0,3 – при температуре твердения 0 °С; 0,7 – при температуре 5 °С; 0,9 – при температуре 0 °С; 1 – при 15 °С и выше.

2. Для промежуточных значений температуры твердения и возраста раствора прочность его определяется интерполяцией.

Если же требуется бетонировать конструкцию, например перекрытие, без таких длинных перерывов в 2-3 дня, то следует сделать разрыв в ней шириной 0,4–0,5 м, установив временную опалубку. Разрывы бетонируют не ранее чем через 2–3 дня. По этим же причинам полы и подготовки под них бетонируют полосами через одну, а через 2–3 дня – пропущенные. Такие технологические перерывы в бетонировании конструкции приводят к образованию в ней рабочих швов. Рабочие швы снижают несущую способность бетонной конструкции. Поэтому в ответственных конструкциях, например работающих в сейсмических условиях, устройство рабочих швов не допускается. В этом случае применяют способ непрерывного бетонирования. В ряде несущих конструкций (колонны, балки, плиты и др.) допускают устройство рабочих швов, но в местах, где значение поперечной силы (по эпюрам изгибающих моментов и поперечных сил) минимально. Так, в плитах и балках перекрытий рабочие швы делают в пределах средней трети пролета. Это объясняется тем, что воздействие поперечных сил в железобетонных конструкциях воспринимает бетон, а изгибающих моментов – арматура.

Для исключения дефектов, возникающих в результате усадки бетона, при бетонировании стен, перегородок и колонн смесь укладывают участками по высоте (ярусами): для стен и перегородок не более 3м, а при их толщине менее 15 см–2 м; для колонн принимают высоту участков по 5 м, а в колонне с перекрещивающимися хомутами или с наименьшей стороной до 0,4 м высота участка должна быть не более 2 м. После бетонирования участка делают перерыв не менее 40 минут и не более 2 ч (до начала схватывания уложенной смеси), а затем продолжают бетонирование. Это позволяет значительно уменьшить вредное воздействие усадки в высоких колоннах, которая достигает 2 мм на 1 м высоты.

Литература:

1. Гусев Н.И. Технология создания строительной продукции [Текст] / Н.И. Гусев,  М.В. Кочеткова, Ю.П. Скачков. –   Пенза: ПГУАС, 2014. – 147 с.

2. Полимерцементные композиции для наружной отделки пенобетонных стен. [Текст]   /  Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Паршина К.С. // Региональная архитектура и строительство. – 2014. – № 2. – С. 74-79.

3. Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Паршина К.С. Пооперационный контроль структурообразования в растворных и бетонных смесях // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 8 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/08/37225 .