Важность соблюдения технологии бетонных работ
Бетонные работы очень трудоемкий и сложный процесс. В частном строительстве он может занимать от 10% до 50% стоимости всех строительных работ, к ним можно отнести бетонирование фундаментов, ростверков, подвальных стен, балок, перекрытий, монолитных участков, перемычек и т.д. Не соблюдение строгих, но не сложных правил может привести к значительным дефектам бетонных конструкций:
· уменьшение марки бетона по сравнению с проектной;
· крошение бетона;
· недопустимые прогибы и крены конструкций;
· расслоение бетонной смеси;
· появление пор (дыр) в теле бетонной конструкции - образование концентраторов напряжений;
· сколы, отколы кусков бетона;
· уменьшение защитного слоя бетона.
К примеру, кажется, что если не вибрировать бетон ничего страшного не будет, зато какая экономия времени и денег! Такая операция является неотъемлемой частью технологического процесса и пренебрежении ею может привести к неработоспособности фундамента и непредвиденным деформациям. Неверный уход при твердении бетона может привести к появлению низкокачественной и непригодной конструкции, даже если изначально вы брали качественный бетон высокого класса. Таким образом, стоит понять, что бетонные строительные работы должны выполняться строго по технологии и каждый пункт описанный ниже является обязательным к исполнению.
Классификация и виды бетона
Бетон получают смешиванием вяжущего вещества (обычно цемент), мелкого (песок) и крупного (щебень или гравий) заполнителя, воды и в случае необходимости специальных добавок. Плотность бетона в затвердевшем состоянии колеблется от 2200 кг/куб. м до 2500 кг/куб. м. При выборе вида, марки, класса бетона для конструкций инженер руководствуется расчетами, нормами и рекомендациями. Полный цикл набора прочности бетоном составляет 28 дней, при нормальных условиях - температура до 20 градусов и влажность не менее 80-90%. Для того чтобы понять эти обозначения рассмотрим основные характеристики бетонных смесей:
· Тяжелый (обычный) или легкий бетон. Основное отличие таких бетонов в заполнителе. В состав тяжелого бетона входит крупный заполнитель - гравий или галька. В состав легкого бетона (виды: газобетон, перлитобетон, пенобетон) доменный шлак (шлакобетон) заполнителем выступает относительно легкие материалы - керамзит, перлит, вспененный порошок. Тяжелые бетоны применимы для конструктивных элементов (фундаменты, балки, перекрытия), легкие применяются для конструктивных и теплоизолирующих элементов (стеновые блоки, облегченные перекрытия).
· Виды фракций (размеров) крупного заполнителя. Крупнозернистый бетон - с заполнителем больше 10 мм, мелкозернистый бетон, в котором используют заполнитель меньше 10 мм.
· Прочность бетона - прочность затвердевшего бетона на сжатие. В зависимости от прочности бетона его разделяют на классы и марки: В3,5; В5; В7,5; В12; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60. В частном строительстве наиболее применимы бетоны классов В3,5 и В7,5 (для неармированных конструкций, подливок, подбетонок, ступеней) и В15, В20 для устройства всех армированных конструкций.
Соотношение класса и марки бетона
· Плотность бетона - отношение массы бетона к его объему. Наиболее встречаемые в частном строительстве это тяжелые бетоны (1,8-2,5 т/м3) и легкие (0,6-1,8 т/м3).
· Морозостойкость бетона - это способность бетона выдерживать попеременные циклы "замораживания-оттаивания", другими словами это на сколько незащищенный бетон способен сохранять свою прочность под действием переменных температур. Марки бетона по морозостойкости: F25; F35; F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500, в частном строительстве применяют марки по морозостойкости от F35 до F150.
· Водонепроницаемость бетона - сопротивляемость бетона просачиванию воды под давлением. Различают марки бетона по водонепроницаемости: W2, W4, W6, W8, W10, W12. В частном строительстве такая характеристика бетона может встретится при строительстве бассейнов или фундаментов в условиях высокого уровня грунтовых вод, наиболее применяемые марки W2-W6.
· Жесткая или подвижная бетонная смесь. Подвижную смесь относительно легко перемешивать. Она плавно принимают форму опалубки под воздействием силы тяготения Земли. Жесткую смесь необходимо укладывать, прикладывая при этом силу.
Требования к подвижности бетона разных видов конструкций:
· густоармированные конструкции, ригели, плиты, колонны 5-9 см;
· стены здания 1-4 см;
· бетонные набивные сваи 4-5 см;
· для неармированных и малоармированных фундаментов 1-3 см;
· для массивных армированных фундаментов и плит 3-6 см.
Эта характеристика имеет выражение в так называемой "осадке конуса", подсчитывается в сантиметрах. Общее время испытания с начала заполнения конуса бетонной смесью в установленном приборе при первом определении и до окончания определения жесткости при втором определении не должно превышать 15 минут. Чем больше осадка конуса (от 0 см до 20 см) тем более подвижная смесь.
Часто частные застройщики прибегают к изготовлению бетона прямо на строительной площадке, обосновывая это дешевизной и удобством. Но не всегда таким образом можно достичь заявленной проектной марки бетона, однородности бетонной смеси, правильной подвижности бетона (удобоукладываемости). Ну а как по другому? Если бетон плохо сползает по коробу в опалубку, надо добавить воды? А вот и нет! Это изменит водоцементное соотношение бетона и понизит марку. Из этого можно сделать вывод, что лучше заказывать бетон на заводе, который хорошо себя зарекомендовал.
При этом вам обязаны предоставить паспорт на товарный бетон, где будут его характеристики. У вас будет документ, в случае не соответствия можно обратится с жалобой к производителю. Подвижность бетонной смеси определяется заводом изготовителем на основании разработанной технологии, в зависимости от количества армирования, воспринимаемых нагрузок, вида конструкции и т.д.
Подача, прием бетонной смеси и уход за бетоном
После монтажа опалубки необходимой операцией является установка арматурных каркасов. В среднем для армирования железобетонных конструкций необходимо от 70 кг до 120 кг на 1 кубический метр бетона, подробнее читайте в статье о технологии арматурных работ. После чего можно приступать к бетонированию.
Важно помнить, что переохлаждение бетонной смеси приведет к ее расслоению и потере свойств, перегрев - к быстрому твердению и невозможности укладки. Это процесс относится к зимним бетонным работам и это отдельная тема для статьи. Поэтому бетонную смесь стоит заказывать непосредственно на то время, когда по прикидочным расчетам будет готова опалубка и все подготовлено для бетонирования. Предельный допустимы срок доставки смеси от завода до площадки при:
· 20 градусах Цельсия - 45 минут;
· 10-19 градусах Цельсия - 60 минут;
· 5-9 градусов Цельсия - 90 минут.
В случае если время для доставки бетонной смеси больше чем 1,5 часа, в бетон добавляют замедлители схватывания и твердения, а также пластификаторы. Когда бетонную смесь привезли на стройплощадку нужно потребовать паспорт бетона, в нем уточнить марку (класс), время изготовления и дату, водонепроницаемость, морозостойкость и сравнить с теми данными которые Вы заказали. Также нужно посмотреть не расслоился ли бетон? Как об этом можно узнать? Расслоение происходит когда смесь перевозили неправильно (не перемешивая в бетоновозе). Тогда гравий и песок опускаются на дно, а цементное молоко и вода всплывают на поверхность. Этот процесс приводит к усложнению укладки бетонной смеси и в будущем к уменьшению класса. В случае расслоения бетонную смесь нужно тщательно перемешать перед бетонированием. Раньше перевозку осуществляли самосвалами, но в данный момент они почти не применяются.
В частном строительстве прием бетонной смеси в опалубку осуществляется в основном по специальным желобам из бетоновоза ("миксера"), бетономешалки или непосредственно с бетоновоза, если есть возможность удобного подъезда.
Желоб выполняют из сбитых деревянных досок толщиной 50 мм и шириной от 150 мм, их укрепляют поперечными брусками с шагом 0,5-1 м.
Бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями одинаковой толщины (10-20 см) без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях. Следующий слой необходимо укладывать до начала схватывания предыдущего слоя. Желательно, чтобы бетон падал на поверхность опалубки с высоты не более 2 метра (для того чтобы не было расслоения бетона). При устройстве высоких монолитных конструкций можно использовать желоба или бетононасос. Во время укладки смеси его вибрируют глубинными вибраторами, это делается для того, чтобы из смеси вышли все поры воздуха (пузырьки) и бетон получился однороднопрочный. Под воздействием вибратора бетонная смесь становится более пластичной и попадает во все поры и незаполненные участки. При уплотнении бетонной смеси конец рабочей части вибратора должен погружаться в ранее уложенный слой. Переставлять вибратор надо на расстояние 25-50 см (зоны вибрирования должны немного перекрывать друг друга), вибрировать 0.5-2 минуты, в зависимости от вида бетонной смеси. При вибрировании нельзя дотрагиваться вибратором арматурных стержней, опалубки, подставок под арматуру. Вибрирование прекращают после того как не останется не провибрированных участков и когда обеспечено полное уплотнение бетонной смеси. На возможность окончания вибрирования указывает выделение раствора вдоль опалубки и погружение частиц крупного заполнителя в раствор.
После подачи бетонной смеси нужно начинать вести уход за ней, для того чтобы бетон приобрел требуемую прочность в назначенный срок. Нарастание прочности бетона происходит быстро и бетон (на портландцементе) через 7-10 дней после укладки набирает 60-70% своей 28-дневной прочности. Затем рост прочности замедляется. Нормальные условия твердения описанные выше (t=20 C и влажность не менее 80%) особо важно поддерживать первые несколько дней. Уход за бетоном ведут обычно 3-5 дня. Необходимый уход за бетоном:
· поддерживать влажное состояние бетона - поливать водой до насыщения каждые 2-4 часа. Чем выше температура воздуха, тем больше испаряется воды, тем обильнее нужно поливать. При температуре ниже +5 градусов Цельсия поливку не производят.
бетонная смесь марка конструкция
· не давать солнечным лучам напрямую воздействовать на бетон (укрытие бетона). Укрывают бетон влагоемким материалом (тканью, опилками, песком) и периодически смачивают его.
· беречь бетон от ударов, сотрясений
· беречь от резкой перемены температуры (день-ночь)
· движение людей по забетонированным конструкциям разрешается только после 2-3 дней
Распалубливание бетона.
Распалубочные работы начинают при достижении бетоном 70-80% проектной прочности, в нормальных условиях это наступает после 7-10 суток набора прочности бетоном. Прочность бетона незагруженных монолитных конструкций при распалубке должна быть не меньше 0,2-0,3 мПа. Как понять, что бетон набрал прочность? Необходимо провести испытание бетона на прочность, обычно это выполняется лабораторными методами с применением ударно-импульсных и ультразвуковых приборов.
Но в условиях частного строительства, при правильной технологии бетонирования и ухода за бетоном, показателем набора прочности бетона будут: бетонная поверхность станет светлее (не затвердевший бетон имеет темно-серый цвет) и на ощупь твердой. Важные моменты при снятии опалубки:
· Распалубочные работы необходимо проводить осторожно, с применением ломов, молотков, гвоздодеров для того чтобы можно было использовать опалубку повторно.
· Желательно как можно меньше дотрагиваться к поверхности бетона инструментами для того чтобы не повредить структуру конструкции.
· При загрязнении опалубочной поверхности бетонной смесью необходимо очистить поверхность металлическими щетками и скребками и смазать эмульсионным составом.
· При образовании крупных раковин и сколов на поверхности бетона ее зачищают и затирают цементно-песчаным раствором.
· Наплывы бетона на поверхности нужно удалить кельмой.