Бетонирование в термоактивной опалубке

Термоактивный (греющей) опалубкой называются многослойные щиты, которые оснащены нагревательными элементами и утеплены. Теплота через палубу щита передается в поверхностный слой бетона, а затем распространяется по всей его толщине. Обогрев бетона таким способом не зависит от температуры наружного воздуха. Греющую опалубку применяют при возведении тонкостенных и среднемассивных конструкций, а также при замоноличивании стыков и швов при температуре наружного воздуха до –40 ⁰С.

Конструкции греющей опалубки многообразны. Основное требование, предъявляемое к ним – равномерность распределения температуры по опалубке щита.

В качестве нагревательных элементов применяют трубчатые электронагреватели (ТЭНы), греющие провода и кабели, гибкие тканевые ленты, а также нагреватели, изготовленные из нихромовой проволоки, композиции полимерных материалов с графитом (углеродные ленточные нагреватели) и токопроводящими элементами и др.

Трубчатые электронагреватели состоят из трубок (стальных, медных, латунных) диаметром 9-18мм, внутри которых находится нихромовая спираль. Пространство между спиралью и стенками трубки заполнена кристаллическим оксидом магния. Температура разогрева ТЭНов 300-600⁰С, поэтому они не должны контактировать с поверхностью опалубки, прилегающей к бетону, а располагаться от нее на 15…20.

Проволочные нагревательные элементы выполняют из нихромовой проволоки диаметром 0,8…3мм, которую наматывают на каркас из изоляционного материала и изолируют асбестом. Такие нагреватели менее надежны, так как подвержены деформациям при погрузочно-разгрузочных работах, поэтому требуют бережного отношения.

В качестве нагревательных кабелей применяют кабели типа КСОП или КВМС. Они состоят из константановой проволоки диаметром 0,7…0,8мм, помещенной в термостойкую изоляцию. Поверхность изоляции защищена от механических повреждений металлическим защитным чулком.

Размещают нагреватели на щите опалубки в зависимости от режимов обогрева и мощности: греющие провода и кабеля устанавливают вплотную к палубе, ТЭНы – на небольшом расстоянии от нее.

В фанерной греющей опалубке нагревательные кабели и провода запрессовывают в защитные покрытия, состоящие из пакета тонких полимерных пленок.

Углеродные ленточные нагреватели наклеивают специальными клеями на палубу щита. Для обеспечения прочного контакта с коммутирующими проводами концы лент подвергают омеднению.

Перед установкой термоактивной щитовой опалубки проверяют осмотром целостность изоляции и электрической разводки. Опалубку устанавливают в блок бетонирования отдельными щитами вручную или укрупненными панелями с помощью кранов. После крепления щиты и панели подсоединяют к электрической сети. Установки для питания термоактивной опалубки и управления режимом прогрева бетона состоят из понижающего трансформатора, системы разводки, щита управления и помещения для дежурного электрика или оператора. Установка обеспечивает питание 100…150 м² опалубки.

Подключают опалубку к специальным клемным коробкам, которые располагаются над поверхностью опалубки не ниже 0,5м. При обогреве элементов каркаса (колонн, ригелей, балок) клемные коробки подвешивают на раздвижные струбцины, устанавливаемые на расстоянии 50…70см от прогреваемого элемента.

Перед бетонированием прогревают арматуру и ранее уложенный бетон. Для этого на непродолжительное время включают термоактивную опалубку, предварительно укрыв сверху блок бетонирования брезентом или полиэтиленовой пленкой.

Минимальная температура укладываемой бетонной смеси 5⁰С. Укладывают ее обычными методами, при этом следят за тем, чтобы не повредить электрокабель и не увлажнить утеплитель. При скорости ветра более 12м/с опалубочные формы укрывают брезентом или полимерной пленкой.

Соблюдение технологического режима прогрева позволяет получить бетон требуемых физико-механических характеристик. Контролируемыми параметрами прогрева являются скорость разогрева бетона, температура на палубе щитов и продолжительность обогрева.

Зимой для обогрева монолитного бетона покрытий и оснований дорог, подготовки под полы, стыков между сборными конструкциями применяют термоактивные гибкие покрытия (ТАГП) – легкие, гибкие устройства с углеродными ленточными нагревателями и проводами, которые обеспечивают нагрев до 500С. Изготовляют покрытие путем горячего прессования пакета, состоящего из слоя листовой невулканизированной резины, армирующих стеклотканевых прокладок, углеродных тканевых электронагревателей или проводов и утеплителя. Термоактивные гибкие покрытия можно изготовлять различных размеров, что позволяет их использовать как нагреватели термоактивной опалубки. Покрытие можно располагать на вертикальных, горизонтальных и наклонных конструкциях. Электропитание ТАГП осуществляется от понижающих трансформаторов напряжением 36…120В. Как и щиты термоопалубки, ТАГП снабжено датчиками температуры с выводом показателей на пульт управления. Это позволяет оперативно контролировать режим прогрева.

Термоактивное гибкое покрытие удобно в эксплуатации, компактно и надежно в работе. По окончании производства работ его сворачивают в рулон и укладывают в специальный двухсекционный шкаф. В одной секции расположен трансформатор с щитом управления, а в другой – отсеки для хранения покрытия. Применяют специальные передвижные пункты, оснащенные трансформаторами, отсеками для хранения кабельной разводки и комплекта ТАГП.

Перед началом работ проверяют состояние и работоспособность греющей оснастки и автоматики температурного регулирования. Общая схема укладки покрытия на бетонируемую конструкцию, его коммутация и режимы прогрева должны быть приведены в проекте производства работ. Для соблюдения технологического режима прогрева бетона следует не реже чем через один час измерять температуру бетона и не менее одного раза измерять температуру наружного воздуха.

47. Правила разрезки каменной кладки

Каменная кладка, выполняемая из отдельных кирпичей, соединяе­мых раствором в единое целое, должна представлять собой монолит, в котором уложенные камни не смещались бы под влиянием действующих на кладку нагрузок. Действующим на кладку силам противостоит в основном камень (раствор значительно менее прочен). Поэто­му необходимо, чтобы камень воспринимал только сжимающие усилия и в основном - постелью. Чтобы смещение камней не происходило, их укладывают с соблюдением определенных условий, называемых пра­вилами разрезки каменной кладки (рис. 11.3).

Правило первое.Кладку выполняют плоскими рядами, перпенди­кулярными действующей силе, т. е. правило устанавливает максималь­но допустимый угол наклона силы, действующей на горизонтальный ряд кладки. Допустимое отклонение усилия по вертикали не более 15... 17°, оно зависит от силы трения камня по поверхности раствора. Правило второе.Продольные и поперечные вертикальные швы в кладке не должны быть сквозными по высоте конструкции, кладка окажется расчлененной на отдельные столбики. Правило регламенти­рует расположение вертикальных плоскостей разрезки кладки относи­тельно постели. По отношению к лицевой поверхности стены швы должны быть перпендикулярны или параллельны ей. Невыполнение этого правила может привести к расклиниванию рядов кладки.

Правило третье.Плоскости вертикальной разрезки кладки сосед­них рядов должны быть сдвинуты, т. е. под каждым вертикальным швом данного ряда кладки должны быть расположены камни, а не швы. Правило определяет взаимное расположение вертикальных про­дольных и поперечных швов в смежных рядах кладки. Камни вышеле­жащего ряда необходимо укладывать на нижележащий ряд так, чтобы они перекрывали вертикальные швы между камнями в продольном и поперечном направлениях, кладку следует вести с перевязкой швов

Рис. 11.3. Правила разрезки каменной кладки:

а - воздействие на кладку наклонной силы; б - правильное, взаимно-перпендикулярное располо­жение вертикальных плоскостей разрезки кладки; в - то же, неправильное; г - кладка с правиль­ной перевязкой вертикальных швов

в смежных рядах. Такая перевязка швов устраняет опасность расслое­ния кладки на отдельные столбики, которые, работая самостоятельно не в состоянии воспринимать усилия, которым может противостоять монолитная кладка.

При использовании в кладках прочных цементно-песчаных раство­ров возможны некоторые отклонения от этих правил. Допускается не перевязывать вертикальные продольные швы в пяти смежных рядах или вертикальные поперечные швы в трех смежных рядах кладки.

48. Системы перевязки и типы кладки

. Раскладку кирпичей и камней в слоях кладки и чередование слоев производят в определенной последовательности, которую называют системой перевязки швов кладки. Слои кладки из камней правильной формы называют рядами кладки.

Горизонтальные швы имеют среднюю толщину 12 мм для кирпича и 15 мм для природных камней, а вертикальные швы должны иметь толщину 10 мм для кирпича и 15 мм для природных камней. Допус­каемая толщина отдельных швов от 8 до 15 мм.

Толщину стен и столбов принимают кратными половине или цело­му кирпичу или камню, исключение составляют армированные перего­родки в V₄ кирпича. В большинстве случаев кирпич в кладке уклады­вают плашмя, т. е. на постель, в отдельных случаях, например при кладке карнизов, кирпич укладывают на ребро - боковую ложковую грань.

Толщину сплошной кирпичной кладки назначают кратной 0,5 кир­пича, поэтому стены могут иметь следующую толщину: полкирпича -12 см; кирпич - 25 см; полтора кирпича - 38 см; два кирпича - 51 см; два с половиной - 64 см; три кирпича - 77 см.

Высота рядов кладки складывается из высоты кирпича или камней и толщины горизонтальных швов раствора. При средней толщине слоя раствора 12 мм и кирпича 65 мм высота ряда кладки составит 77 мм, при толщине утолщенного кирпича 88 мм - соответственно 100 мм. Таким образом, при кирпиче толщиной 65 мм на 1 м кладки по высоте размещается 13 рядов, при кирпиче толщиной 88 мм - 10 рядов.

Прямоугольность формы и изготовление камней и кирпичей в со­ответствии со стандартами позволили установить определенный поря­док и взаимосвязь их расположения в конструкциях, обеспечивающих целостность и монолитность кладки. Достигают этого за счет укладки камней по так называемым системам перевязки кладки.

Все разработанные и применяемые на практике системы перевязки соответствуют правилам разрезки кладки. Для каменной кладки разли­чают перевязку вертикальных, продольных и поперечных швов. Пере­вязка продольных швов необходима для того, чтобы кладка не рас­слаивалась вдоль стены на более тонкие составляющие и чтобы возни­кающие от приложенной нагрузки напряжения в кладке распределя­лись равномерно по всей ширине стены. Перевязка поперечных швов необходима для продольной связи между отдельными кирпичами, обеспечивающей перераспределение нагрузки на соседние участки кладки и сохранение монолитности стены при возможных неравномер­ных осадках, температурных деформациях и т.п. Перевязку поперечных швов выполняют ложковыми и тычковыми рядами, а продольных - толь­ко тычковыми. Основные применяемые системы перевязки: одноряд­ная, многорядная и четырехрядная.

Цепная однорядная кладка применима при кладке стен из всех видов кирпича и камней. Кладку выполняют чередованием через один тычковых и ложковых рядов, при этом каждый вертикальный шов ме­жду кирпичами или камнями нижерасположенного ряда перекрывают кирпичами или камнями следующего ряда (рис. 11.4, а). Вертикальные поперечные швы при такой системе перевязки перекрывают на U кир-тича за счет применения кирпичей четверток и трехчетверток и осу-дествляя перевязку для продольных швов в полкирпича.

Многорядная шестирядная кладка, в которой поперечные вертикальные швы перекрывают в каждом ряду, а продольные вертикальные швы - только через 5 горизонтальных рядов, т. е. система перевязки предусматривает чередование в наружных верстах шести рядов кирпича - одного тычкового и пяти ложковых (рис. 11.4, б). При такой клад­ке поперечные швы в смежных ложковых рядах сдвинуты на V₂ кир­пича, а продольные перекрывают лишь кирпичом 6-го ряда. Особен­ность кладки в том, что пять рядов подряд укладывают одними ложка­ми вдоль стены, в этом значительное преимущество кладки по отно­шению к однорядной, так как укладка кирпичей в забутку значительно проще, чем верстовых камней.

Прочность у многорядной кладки меньше на 2...5%, чем у одно­рядной, но она имеет ряд преимуществ:

■ проще и быстрее выполнение работ;

■ для работы не требуются кирпичи-трехчетвертки;

■ в наружные версты укладывают в 1,3 раза меньше целого кирпи­ча;

■ объем забутки у однорядной кладки 25%, а у многорядной -42%;

используют любой бой кирпича для забутки.

Рис. 11.4. Системы перевязки швов при кладке стен толщиной в два кирпича: однорядная (цепная); б - многорядная; 1 - тычковые ряды; 2.6 - ложковые ряды; 7 - за­бутка

Рис.11. 5. Облицовка стен из кирпича и керамических камней: а - при многорядной перевязке; б - то же, при однорядной; в - стена из керамических камней с облицовкой из кирпича; г - то же, с облицовкой керамическими камнями; д - кладка без пере­вязки вертикальных швов наружной версты; е - то же, с перевязкой вертикальных швов в преде­лах трех рядов кладки

Как недостаток системы перевязки можно отметить значительное усложнение выполнения кладки в зимних условиях при отрицательных температурах. Это обусловлено тем, что замерзание раствора в про­дольных вертикальных швах может вызвать выпучивание наружных или внутренних верст кладки толщиной в 1/2 кирпича, которые не име­ют поперечной перевязки на высоту пяти рядов. Четырехрядную кладку применяют для кладки столбов и узких простенков длиной до 1 м. Допускается совпадение поперечных верти­кальных швов в трех смежных рядах кладки.

Столбы и простенки сле­дует выкладывать только из целого отборного кирпича.

Кладку из кирпича начинают и заканчивают тычковыми рядами. Их располагают в местах опирания балок, прогонов, ферм, плит пере­крытий и покрытий, в выступающих рядах кладки - карнизах, поясках, независимо от последовательности кладки рядов принятой системы пе­ревязки. Тычковыми рядами также связывают верстовые ряды с забут­кой, поэтому они всегда должны выполняться из целого кирпича.

Типы кладки. Кладку стен с облицовкой применяют для придания фасадам луч­шего внешнего вида и повышения сопротивляемости наружных по­верхностей стен атмосферным воздействиям. Используют лицевой кирпич, плиты керамические и из естественного камня с обязательной перевязкой всей кладки по типу однорядной или многорядной кладки (рис. 11.5)

Кладку стен с облицовкой кирпичами и камнями правильной фор­мы применяют для оформления фасадов уникальных зданий и объек­тов массового строительства, для внутренних стен вестибюлей, лест­ничных клеток, подземных переходов, для замены трудоемкой штука­турки. Облицовку ведут одновременно с кладкой стен или со сдвигом по времени специальным лицевым кирпичом и керамическими камня­ми различной обработки и расцветки. Наиболее часто применяют сле­дующие размеры камней и кирпичей: обычного лицевого кирпича -250х120х65 или 88 мм, камней - 250х120х140 мм, трехчетверток -188х120х140 мм.

Облицовку стен кирпичом и керамическими камнями одновремен­но с кирпичной кладкой выполняют путем укладки ее ложковыми ря­дами и перевязкой с основной кладкой путем укладки тычковых рядов с заделкой кирпичей на V₂ длины в монолит основной кладки. Допус­кают связывание облицовочной кладки с основной с помощью штырей из нержавеющей стали. Применяют различные варианты перевязки об­лицовочного слоя с кладкой массива стены, но они должны быть обя­зательно увязаны, и составлять единое целое с основной кладкой, вы­полняемой по одно- или многорядной системе перевязки.

При однорядной системе перевязки облицовку фасадной плоскости производят чередованием ложкового и тычкового рядов. Лицевой кирпич значительно дороже обыкновенного, по этой причине способ ока­зывается наименее экономичным, так как половина рядов из лицевого кирпича выполняют тычковыми.

При возведении стен по многорядной системе перевязки с фасад­ной стороны пять ложковых рядов перекрывают одним тычковым. До­рогой лицевой кирпич используют более рационально.

Облицовку стен из керамических камней выполняют заведением в массив двух тычковых рядов через пять ложковых, а при использо­вании облицовочных камней - тычковый ряд чередуют тремя ложковыми. Для придания облицовочному слою большей архитектурной вы­разительности перевязку швов допускается выполнять с отступления­ми от общих требований: вертикальные поперечные швы можно не пе­ревязывать по всей высоте здания или в пределах 3...5 рядов кладки.

Кладку стен облегченной конструкции используют для уменьше­ния расхода кирпичей и общего снижения собственной массы кладки. Кладка состоит из двух параллельных ложковых стенок с перевязкой тычками через 3...5 рядов, иногда и более. Образовавшуюся полость заполняют теплоизоляционной засыпкой, легким бетоном, блоками или плитами утеплителей. Для большей жесткости конструкции при стенах в два и менее кирпичей тычковые ряды устраивают в разных уровнях в шахматном порядке. Применение облегченных кладок по­зволяет снизить расход кирпича на 30...40%, значительно сократить трудоемкость и стоимость работ.

Армированная каменная кладка - специфика ее в том, что для по­вышения прочности в швы укладывают арматурные сетки или отдель­ные стержни (рис.11. 6). Для поперечного армирования применяют пря­моугольные проволочные сетки или сетки «зигзаг». Расстояние между стержнями сетки при их диаметрах 3...8 мм должно быть в пределах 30... 120 мм. Сетки «зигзаг» целесообразно располагать в двух смеж­ных рядах так, чтобы расположение прутков в них было взаимно пер­пендикулярным. Сетки по вертикали укладывают по проекту, но не реже чем через 5 рядов кладки. Обычно прямоугольные сетки имеют диаметр стержней до 5 мм, «зигзаг» - от 5 до 8 мм. Для обеспечения защитного слоя раствора необходимо, чтобы толщина швов кладки превышала диаметр проволоки не менее чем на 4 мм.

Для продольного армирования диаметр сжатой арматуры должен быть не менее 3 мм, а растянутой - 8 мм. Армирование осуществляют стержнями или сетками, размещенными как в самой кладке, так и ря­дом с ней с наружной стороны, крепление с кладкой во втором случае осуществляют хомутами, заделанными в кладку. Для предохранения армирования от коррозии в сухих условиях эксплуатации марка рас­твора должна быть не менее 25, во влажных условиях - не менее 50.

Рис.11.6. Армирование кирпичных столбов и простенков:

а - прямоугольными сетками; б - зигзагообразными сетками; 1 - выступающие концы прутков сеток

49. Бутовая и бутобетонная кладка.

Естественные каменные материалы подразделяют на камень буто­вый и блоки из природного камня.

Бутовойназывают кладку из природных камней (кусков камней) неправильной формы максимальным размером не более 500 мм, связанных между собой строительным раствором. Для кладки применяют камни массой не более 50 кг разной конфигурации и размеров, а имен­но, рваный камень неправильной формы, постелистый, у которого две примерно параллельные плоскости, и булыжник, имеющий округлую форму.

Блоки из природного камня вырезают или выпиливают из извест­няка, ракушечника, туфа, песчаника и т. д. Блоки применяют для на­ружных и внутренних стен, а также для фундаментов и стен подвалов. В настоящее время в строительстве в основном используют искусст­венный камень, природный применяют в случае экономической целе­сообразности - при строительстве в районе его массового залегания, при невозможности доставки других материалов ит. д.

Из бута возводят фундаменты, стены подвалов, подпорные стены и другие конструкции, а в районах с большими запасами постелистого камня - стены малоэтажных зданий. Бутовую кладку желательно вести с перевязкой швов, чередуя тычковые и ложковые камни. В местах примыканий и пересечениях нужно укладывать более крупные камни постелистой формы.

Первый ряд бутовой кладки выкладывают из постелистых камней насухо, тщательно заполняют пустоты щебнем, утрамбовывают и зали­вают жидким раствором. Последующие ряды кладки выполняют од­ним из двух способов - «под залив» или «под лопатку» (рис.12.2,а).

Кладка «под залив»

Кладка «под залив»- каждый ряд камней высотой 15...20 см вы­кладывают насухо в распор со стенками траншеи или опалубки, пусто­ты заполняют щебнем и заливают жидким раствором подвижности 13... 15 см. Раствор не заполняет все отверстия, кладка получается с пустотами, что снижает ее прочность. Камни укладывают без стро­гой перевязки швов и устройства верстовых рядов; это менее трудоем­ко и не требует высокой квалификации каменщиков. Поэтому на таких фундаментах и при такой системе кладки разрешают возводить здания высотой не более двух этажей.

Рис.12.2. Кладка из природных камней неправильной формы:

а - бутовая кладка; б - бутобетонная кладка; / - верстовые камни; 2 - раствор; 3 – постелистые камни; 4 - бетонная смесь

Кладку «под лопатку»

Кладку «под лопатку»выполняют горизонтальными рядами из подобранных по высоте камней с перевязкой швов по однорядной сис­теме перевязки. Начинают кладку с укладки наружной и внутренней верст на растворе с высотой ряда до 30 см. В промежутки между вер­стами набрасывают раствор подвижностью 4...6 см и укладывают кам­ни забутки. Образовавшиеся промежутки между камнями расщебени­вают. Кладка получается достаточно прочной, способом «под лопатку» выкладывают фундаменты, стены и столбы.

Для придания кладке большей прочности ее можно вести с обли­цовкой наружной стороны кирпичом по многорядной системе с пере­вязкой через 4...6 рядов.

Камень и раствор всегда располагают вне траншеи, часто камен­щик находится в самой траншее, а подсобник, находясь на бровке, по­дает в зону работ необходимые материалы.

Бутобетонная кладка отличается тем, что камни утапливают в уложенную бетонную смесь горизонтальными рядами с последую­щим вибрированием (рис. 8, б). Кладку ведут в распор со стенками траншеи или опалубкой. Бетонную смесь укладывают слоями по 20 см, камни утапливают на половину их высоты с зазорами между ними в 4...6 см. Максимальный размер камней не должен превышать 1/з тол­щины возводимой конструкции. Кладку вибрируют при подвижности бетонной смеси 5...7 см или уплотняют трамбовками при подвижности смеси в пределах 8... 12 см. Эта кладка прочна, менее трудоемка, чем бутовая, но она требует большего расхода древесины для устройства опалубки и очень значительного расхода цемента, так как объем камня от общего" объема кладки составляет немного более 50%.

51.Организация рабочего места и обеспечение материалами каменщика

Рабочее место каменщикаили звена включает участок возводи­мой стены, пространство, где размещаются рабочие, необходимые ма­териалы, инструмент и приспособления. Рабочее место может нахо­диться на земле, на междуэтажных перекрытиях, на рабочих подмос­тях и на лесах.

При выполнении каменной кладки производительность труда ка­менщиков зависит от организации рабочего места (рис. 12.3), исклю­чающей не относящиеся к процессу движения рабочих, и обеспечи-

Рис. 12.3. Организация рабочих мест при каменной кладке:

а - глухих стен; б - стен с проемами; в — столба; г - угла; 1 - участок возводимой стены; 2 -подмости; 3 - ящик с раствором; 4 - поддон с кирпичом; 5 - проем в стене; 6 - простенок; 7 -возводимый столб; 8 — местоположение каменщика на подмостях; 9 - ограждение подмостей

вающей минимальные расстояния перемещения кирпича и раствора от места складирования к месту укладки.

Рабочее место должно находиться в зоне действия монтажного крана. Практика подсказала, что общая ширина рабочего места должна быть 2,5...2,6 м, в том числе:

рабочая зона - шириной 0,6...0,7 м между стеной и материалами;

зона складирования материалов - полоса шириной 1,0...1,6 м для размещения поддонов с кирпичом и ящиков с раствором;

транспортная зонапри подаче материалов краном - 0,6...0,75 м, может доходить до 1,25 м для передвижения рабочих, занятых достав­кой и размещением материалов в пределах рабочей зоны.

Поддоны с кирпичом и ящики для раствора устанавливают длин­ной стороной перпендикулярно к оси возводимой стены, что сокраща­ет затраты труда при наборе материалов. Число поддонов с кирпичом и ящиков с раствором и чередование их зависит от толщины возводи­мой стены, наличия проемов на данном участке кладки, сложности ар­хитектурного оформления.

При кладке глухих стен расстояние между ящиками с раствором принимают 3,6 м, между ними устанавливают четыре поддона с кир­пичом, шлакобетонными или керамическими блоками или камнями, расстояние между поддонами принимают 0,25...0,4 м. При кладке стен с проемами кирпич размещают против простенков на двух под­донах, а раствор - напротив проемов. Раствор на рабочее место пода­ют в ящиках вместимостью до 0,27 м³, ящики устанавливают обычно напротив проемов, среднее расстояние между ними в пределах 2,0...2,5 м.