При транспортировании от бетонного завода до строящегося объекта бетонная смесь должна сохранить свои свойства: однородность, показатели подвижности и жесткости. Однородность смеси нарушается (смесь расслаивается) в результате транспортирования по неровной доге, при высокой скорости движения и длительном транспортировании. При расслоении смеси крупный заполнитель оседает вниз, а растворная часть и избыток воды поднимаются вверх. Расслоившуюся бетонную смесь запрещается укладывать в бетонируемые конструкции, и перед укладкой необходимо вновь ее перемешивать до однородной консистенции.
Чтобы предотвратить расслоение и сохранить технологические свойства смеси при транспортировании, соблюдают ряд требований: перевозят ее в специальном транспорте по дорогам с жестким покрытием без выбоин и неровностей. Например, при перевозке в открытых самосвалах качество смеси снижается под влиянием атмосферных осадков, солнечных лучей, ветра.
Допускаемая продолжительность транспортирования, как правило, не должна превышать времени схватывания цемента. Этот параметр для обычных бетонов и бетонов на пористых заполнителях находится в диапазоне 45…120 мин. Кроме того, время транспортирования зависит и от температуры бетонной смеси: 45 мин – при температуре бетона 20…30 °С, 90 мин – при 10…20°С и 120 мин – при 5…10°С.
Для сохранения технологических свойств смесей максимально сокращают число перегрузочных операций и разгружают смесь непосредственно в бетонируемую конструкцию илибетоноукладочное оборудование. Высота свободного падения бетонной смеси при выгрузке не должна превышать 2 м.
Способы транспортирования бетонных смесей в зависимости от применяемых средств могут быть порционными, непрерывными и комбинированными.
Порционное транспортирование осуществляют с использованием автобетоносмесителей, автосамосвалов, автобетоновозов, вагонеток, бадей, бункеров, устанавливаемых на автомашины. Как правило, такой вид транспорта носит название внепостроечного, то есть осуществляется перевозка от завода до постройки. При малых расстояниях между заводом и строительной площадкой применяют непрерывный способ транспортирования конвейерами и бетоноводами.
При комбинированном способе сочетают порционное перемещение от завода до объекта с последующей непрерывной подачей в бетонируемую конструкцию бетононасосами, бетоноводами, конвейерами и бетоноукладчиками.
Наиболее эффективным средством транспортирования являются автобетоносмесители, которые загружают на заводе сухими компонентами и в пути следования или на строительном объекте приготовляют бетонные смеси с осадкой конуса от 1 см и выше при температуре окружающего воздуха не ниже 0°С.
Автобетоносмеситель может загружаться от передвижных специализированных установок для выдачи сухих смесей и стационарных бетоносмесительных установок, приспособленных для этой цели.
Автобетоносмесители (рис. 87, а) смонтированы на шасси грузового автомобиля. Смесительный барабан 2 выполнен в виде двух усеченных конусов, сваренных между собой большими основаниями, и установлен на раме под углом 15° к горизонту. Он опирается на три точки: подшипник в передней части и два опорных ролика в концевой части барабана.
Спереди барабан закрыт сферическим днищем, в которое вварена цапфа 5 и приводная звездочка 6. к задней его части приварен бандаж 7, который опирается на ролики, установленные в задней стойке на шарикоподшипниках. Внутри барабана укреплены две винтовые лопасти 8 (рис. 87, б), обеспечивающие гравитационное перемешивание бетонной смеси при вращении барабана по часовой стрелке по ходу машины и выгрузку смеси при обратном вращении.
Серийно выпускают автобетоносмесители с объемом замеса от 2,5 до 10 м³: СБ-69 на базе автомобиля МАЗ с объемом замеса 2,5 м³; Сб-92, Сб-127 и АБС-6 на базах автомобилей КрАЗ с объемом замесов 2,2, 4,4 и 6 м³ соответственно; СБ-92-1 и СБ-159 на базе автомобиля КамАЗ с объемом замеса 4…5 м³; СБ-130 на базе специализированного полуприцепа с тягачом КамАЗ с объемом замеса 8…10 м³. У автобетоносмесителей с объемом готового замеса 8…10 м³ (Сб-120, СБ-127) угол наклона барабана 11°, у автобетоносмесителей с объемом замеса 3…6 м³ (Сб-159) – 15…18 °С.
При загрузке в барабан готовой бетонной смеси автобетоносмеситель служит только средством транспортирования. В этом случае барабан в период транспортирования медленно вращается, предотвращая расслоение бетонной смеси.
Приготовление смеси в автобетоносмесителе осуществляется за 30…40 мин до окончания транспортирования. При времени транспортирования, превышающем эти значения, загрузка производится сухой смесью.
При транспортировании автосамосвалами общего назначения часть бетонной смеси теряется из-за неплотности, бортов кузова, выплескивается при движении по плохим дорогам, при спуске в котлованы, кроме того, в жаркое время года с большой открытой поверхности смеси интенсивно испаряется влага, а в холодное время смесь остывает. При разгрузке приходится вручную очищать поверхность кузова. Этих недостатков не имеют специальные автосамосвалы-бетоновозы (рис. 88) с кузовом корытообразной формы, оснащенные вибровозбудителем. Плавные сопряжения бортов с днищем исключают налипание бетона в углах, а наличие вибровозбудителя позволяет быстро, без затрат ручного труда, выгружать смесь. Для защиты смеси от воздействия атмосферных осадков, охлаждения и ветра кузов 2 снабжен крышкой 1 с двойной обшивкой, заполненной термоизоляционным материалом. Процессом разгрузки управляют из кабины автомобиля с помощью пневмогидропривода. Угол подъема кузова до 90°С.
Промышленность выпускает автобетоновоз СБ-124 вместимостью на 4³ на автомобильном шасси типа КамАз, автобетоновоз Сб-113 вместимостью 1,6 м³ на базе автомобиля ЗИЛ.
Основные типы опалубок
Опалубку классифицируют по функциональному назначению в зависимости от типа бетонируемых конструкций:
• для вертикальных поверхностей, в том числе стен;
• для горизонтальных и наклонных поверхностей, в том числе перекрытий;
• для одновременного бетонирования стен и перекрытий;
• для бетонирования комнат и отдельных квартир;
• для криволинейных поверхностей (используется в основном пневматическая опалубка).
Для бетонирования стен применяют опалубку следующих видов: мелкощитовую, крупнощитовую, блок-формы, блочную и скользящую.
Для бетонирования перекрытий используют мелкощитовую опалубку с поддерживающими элементами и крупнощитовую, в которой опалубочные поверхности составляют единый опалубочный блок, целиком переставляемый краном.
Для одновременного бетонирования стен и перекрытий или части здания используют объемно-переставную опалубку. Для этих же целей применяют горизонтально перемещаемую, в том числе катучую, опалубку, которая может быть использована для бетонирования вертикальных, горизонтальных и наклонных поверхностей.
Разборно-переставная мелкощитовая опалубка состоит из набора элементов небольшого размера площадью до 3 м2 и массой до 50 кг, что позволяет устанавливать и разбирать их вручную. Из элементов опалубки можно собирать крупные панели и блоки, монтируемые и демонтируемые краном без разборки на составляющие элементы. Опалубка унифицирована, применима для самых разнообразных монолитных конструкций с постоянными, переменными и повторяющимися размерами. Наиболее целесообразно использовать опалубку для бетонирования неунифицированных конструкций небольшого объема.
Крупнощитовая опалубка состоит из крупноразмерных щитов и элементов соединения. Щиты опалубки воспринимают все технологические нагрузки без установки дополнительных несущих и поддерживающих элементов. Опалубку применяют для бетонирования протяженных стен, перекрытий и туннелей. Размер щитов равен размеру бетонируемой конструкции: для стен — ширина и высота помещения, для перекрытия — ширина и длина этого перекрытия. В случае бетонирования перекрытий большой площади, когда не представляется возможности уложить и уплотнить бетон конструкции в течение одной смены, перекрытие разбивают на карты. Размеры карты задают технологическим регламентом, на их границах устанавливают металлическую сетку толщиной 2...4 мм с ячейками 10 х 10 мм для обеспечения достаточного сцепления с последующими картами. Крупнощитовая опалубка рекомендуется для зданий с монолитными стенами и перегородками, сборными перекрытиями. Разборно-переставная крупнощитовая опалубка применяется также для бетонирования конструкций переменного поперечного сечения (силосы, дымовые трубы, градирни).
Блочная опалубка — это объемно-переставная опалубка, предназначенная для возведения одновременно трех или четырех стен по контуру ячейки здания без устройства перекрытия. Опалубку монтируют из отдельных блоков с зазорами, равными толщине возводимых стен.
Для зданий с монолитными наружными и внутренними несущими стенами и сборными перекрытиями рекомендуется комбинированный вариант: для наружных поверхностей стен — крупнощитовая опалубка, а для внутренних поверхностей и стен — блочная, вертикально перемещаемая и извлекаемая опалубка.
Блок-формы представляют собой пространственные замкнутые блоки: неразъемные и жесткие, выполненные на конус, разъемные или раздвижные (переналаживаемые). Блок-формы применяют для бетонирования замкнутых конструкций относительно небольшого объема не только для вертикальных, но и для горизонтальных поверхностей. Кроме этого они используются для объемных элементов стен, лифтовых шахт, отдельно стоящих фундаментов, колонн и т. д.
Объемно-переставная опалубка состоит из секций П-образной формы и представляет собой горизонтально извлекаемый крупноразмерный блок, предназначенный для одновременного бетонирования стен и перекрытий. При распалубке секции сдвигают (сжимают) внутрь и выкатывают к проему для последующего извлечения краном. Эту опалубку используют для бетонирования поперечных несущих стен и монолитных перекрытий жилых и гражданских зданий. Данный тип продольно перемещаемой опалубки нашел применение в зданиях с монолитными продольными несущими стенами и перекрытиями из монолитного железобетона.
Для зданий с простой конфигурацией в плане, большой площадью этажа, плоскими поверхностями фасадов рекомендуются объемно-переставные опалубки — туннельная, вертикально и горизонтально перемещаемые опалубки.
Туннельная опалубка — объемно-переставная опалубка, предназначенная для одновременного возведения двух поперечных и одной продольной стены здания и перекрытия над этими стенами. Туннель может быть образован из двух противостоящих полутуннелей путем соединения их горизонтальных и вертикальных щитов с помощью быстроразъемных замков. Опалубка туннельного типа наиболее часто применяется для зданий с монолитными внутренними стенами, монолитными перекрытиями и навесными фасадными панелями.
Горизонтально перемещаемая опалубка предназначена для бетонирования горизонтально протяженных конструкций и сооружений, а также конструкций замкнутого сечения с большим периметром.
Скользящая опалубка применяется для бетонирования стен высоких зданий и сооружений. Она представляет собой пространственную опалубочную форму, установленную по периметру стен и поднимаемую гидродомкратами по мере бетонирования.
Для зданий точечного (башенного) типа большой этажности и с простой внутренней планировкой рекомендуется вертикально извлекаемая опалубка блочного типа или скользящая опалубка.
Пневматическая опалубка — гибкая, воздухонепроницаемая оболочка, раскроенная по габаритам сооружения. Устанавливают опалубку в рабочее положение, создают внутри избыточное давление воздуха или другого газа и бетонируют. Применима такая опалубка для бетонирования сооружений относительно небольшого объема и криволинейных очертаний.
Несъемная опалубка используется для возведения конструкций без распалубливания, создания облицовки, а также тепло- и гидроизоляции.
При бетонных работах применяют следующие вспомогательные элементы опалубочных систем.
Навесные подмости — специальные подмости, навешиваемые на стены со стороны фасадов с помощью кронштейнов, закрепленных в отверстиях, оставленных при бетонировании стен.
Выкатные подмости — подмости, предназначенные для выкатывания по ним туннельной опалубки или опалубки перекрытий при их демонтаже.
Проемообразователи — специальная опалубка, предназначенная для формирования в монолитных конструкциях оконных, дверных и прочих проемов.
Основные направления повышения технологичности монолитных конструкций и снижения трудозатрат на выполнение комплекса бетонных работ:
• переход на высокоподвижные и литые бетонные смеси с химическими добавками, что снижает до минимума трудозатраты на транспортирование, укладку и уплотнение бетона — снижение ручного труда с 35 до 8%, и одновременно с повышением интенсивности бетонирования значительно снижается относительная себестоимость укладки бетонной смеси;
• использование армокаркасов полной готовности, переход от сварных соединений к механическим стыкам — снижение трудоемкости в 1,5...2 раза;
• применение инвентарной, быстроразъемной опалубки модульных систем со специальным полимерным антиадгезионным покрытием, исключающим затраты по очистке и смазке палубы;
• использование опалубочных систем непрерывного бетонирования, применение несъемных опалубок, снижающих или исключающих трудозатраты на их демонтаж.
Если принять общую трудоемкость возведения монолитных железобетонных конструкций за 100%, то трудозатраты на выполнение опалубочных работ составляют примерно 45...65%, арматурных—15...25% и бетонных —20...30%.