СПЕЦИАЛЬНЫЕ СПОСОБЫ БЕТОНИРОВАНИЯ

К специальным способам бетонирования относятся раздельное и подводное бетонирование.
Способ раздельного бетонирования заключается в нагнетании цементно-песчаного раствора в пустоты между крупным заполни­телем, предварительно уложенным в опалубку бетонируемой кон­струкции. Этим способом возводят железобетонные резервуары, где требуется повышенная плотность бетона, бетонируют в уcловиях интенсивного притока грунтовых вод, устраивают монолитные сваи и другие заглубленные в грунт конструкции, трудно доступ­ные для вибрирования и контроля качества уложенного бетона.
Способ раздельного бетонирования по сравнению с послойной укладкой смеси имеет некоторые технологические преимущества: возможность использования крупного заполнителя, отсутствие расслоения бетонной смеси из-за раздельной перевозки заполните­ля и растворной составляющей, возможность бетонирования с минимумом рабочих швов и др.
Различают два способа раздельного бетонирования — гравита­ционный и инъекционный. В первом случае раствор проникает в крупный заполнитель под действием сил тяжести, во втором — под давлением, образуемым нагнетанием. Способ нагнетания более эффективен и поэтому получил широкое распространение, особенно при бетонировании тонкостенных конструкций.

К специальным способам бетонирования относятся раздельное и подводное бетонирование.
Способ раздельного бетонирования заключается в нагнетании цементно-песчаного раствора в пустоты между крупным заполни­телем, предварительно уложенным в опалубку бетонируемой кон­струкции. Этим способом возводят железобетонные резервуары, где требуется повышенная плотность бетона, бетонируют в уcловиях интенсивного притока грунтовых вод, устраивают монолитные сваи и другие заглубленные в грунт конструкции, трудно доступ­ные для вибрирования и контроля качества уложенного бетона.
Способ раздельного бетонирования по сравнению с послойной укладкой смеси имеет некоторые технологические преимущества: возможность использования крупного заполнителя, отсутствие расслоения бетонной смеси из-за раздельной перевозки заполните­ля и растворной составляющей, возможность бетонирования с минимумом рабочих швов и др.
Различают два способа раздельного бетонирования — гравита­ционный и инъекционный. В первом случае раствор проникает в крупный заполнитель под действием сил тяжести, во втором — под давлением, образуемым нагнетанием. Способ нагнетания более эффективен и поэтому получил широкое распространение, особенно при бетонировании тонкостенных конструкций.
При толщине конструкции более 1 м нагнетание раствора в крупный заполнитель происходит через стальные инъекционные трубы, устанавливаемые в опалубку, а при толщине конструкции манее 1 м — через боковые инъекционные отверстия в опалубке (рис. Х.54).
Инъекционные трубы длиной 1…2 м, диаметром 38…50 мм соединяют между собой с помощью-муфт. По мере подъема уров­ня раствора инъекционные трубы извлекают, при этом устье инъ­екционной трубы должно быть заглублено в раствор. Для нагнета­ния используют раствор, приготовленный на обычиом шги пласти­фицирующем портландцементе.
При бетонировании тонкостенных конструкций на уровне инъек­ционного отверстия по толщине конструкция укладывают спирали из проволоки диаметром 3…5 мм, которые образуют цилиндри­ческие отверстия, что облегчает инъекцию раствора.
На эффективность инъецирования существенно влияет грану­лометрический состав заполнителей. При раздельной укладке бе­тона проблема удобоукладываемости заменяется проблемой прони­цаемости крупного заполнителя цементно-песчаным раствором (рис. Х.55). Для обеспечения наилучшей проницаемости крупного заполнителя раствором при подборе составов смеси применяют две фракции заполнителя.
Вибрирование заполнителя в процессе инъекций непрактично, так как эффект тиксотропйи сводится на нет из-за уменьшения пустотности в наброске крупного заполнителя.
При использовании бетонных смесей на пористых заполнителях, отсасывающих из раствора влагу, во избежание уменьшения под­вижности раствора и пробкообразования заполнитель в опалубке следует обильно смачивать водой.
При бетонировании тонкостенных конструкций и нагнетании раствора через инъекционные отверстия подача раствора прекра­щается после того, как уровень его достигнет очередного яруса инъекционных отверстий. При бетонировании раздельным способом не допускаются перерывы в работе более 20 мин, так как при большей продолжительности перерыва может произойти закупорка инъекционных труб и инъекционных отверстий.
Чтобы уменьшить кольматацию раствора вокруг наконечника инъекционной трубы, этот участок ее на высоте 15…20 см должен быть перфорированным.
При экономической оценке раздельного бетонирования следует иметь в виду, что основным фактором, влияющим на экономичес­кие показатели, является стоимость опалубки.
Подводное бетонирование применяют при строительстве опор мостов, днищ опускных колодцев и других сооружений, возводи­мых в водоемах или в условиях высокого стояния грунтовых вод.
Главным условием получения качественного бетона при под­водном бетонировании является сохранение заданного водоцемент-яогр отношения.
Существуют четыре способа подводного бетонирования: верти­кального перемещения трубы (ВПТ), восходящего раствора (ВР), втрамбовывания бетонной смеси в ранее уложенную и укладка смеси в мешках.
Способ вертикального перемещения трубы заключается в том, что бетонную смесь подают в опущенные до основания будущего сооружения трубы (рис. Х.56).
Бетонную смесь подают по стальным бесшовным трубам диа­метром до 200 мм, собираемым из звеньев длиной 0,5…1 м с по­мощью быстроразъемных водонепроницаемых соединений. У верхнего звена трубы устраивают воронку или бункер для загрузки бетонной смеси.
По мере повышения уровня бетонирования трубу с помощью полиспаста и лебедки поднимают и лишние звенья удаляют. Радиус действия трубы не должен превышать 6 м, при этом нижний конец трубы должен быть постоянно заглублен в бетонную смесь не ме-иее чем на 0,7, 1,2 и 1,6 м при глубине бетонирования соответст­венно до 10, 20 и более 20 м.
Для предотвращения вымывания укладываемой бетонной смеси, цемента и частиц песка участок бетонирования защищают от при­тока воды шпунтовыми ограждениями или специально изготовлен­ной опалубкой.

Размещение труб и инъекционных от­верстий при раздельном бетонировании

 
Х.54. Размещение труб и инъекционных от­верстий при раздельном бетонировании
а — расположение трубы в крупном запол­нителе; 1 — инъекционные трубы; 2 — контрольные трубы; б — расположение инъекционных отверстий в опалубке тон­костенной конструкции

Границы распространения раствора

 
Х.55. Границы распространения раствора (со­став 1:1, погружение  конуса   СтройЦНИЛ — 13 см) в крупном заполнителе   при   средней скорости бетончроваиия 18…20 м/ч стены тол­щиной 20…30 см 1 — гравий 20…40 мм; 2 — гравий 40…80 мм

одводйое бетонирование способом вертикально перемещающихся труб

 
Х.56.  Подводйое     бетонирование     способом вертикально  перемещающихся труб
1  —  опалубка;  2 —  рабочий пол;   3  — звенья\’ труб; 4 — ограждение; 5 — загру­зочная воронка; 6 — стойка; 7 — бетоно-вод- 8 — плавучий кран
 
При подводном бетонировании заданные свойства укладываемой бетонной смеси не ухудшаются, так как она поступает под слоем ранее уложенной смеси. Этот верхний слой после окончания бето­нирования удаляют.
К бетонной смеси, укладываемой методом ВПТ, предъявляют следующие требования: осадка конуса должна быть 14…16 см при укладке с вибрацией и 16…20 см при укладке без вибраций. В смеси необходимо вводить пластифицирующие добавки.
Метод ВПТ экономически целесообразно применять при пре­дельной глубине 50 м.
Способ восходящего раствора  заключается в тощ, что   через стальные трубы диаметром 37…100 мм, установленные в огражда­ющих шахтах из швеллеров, в каменную наброску подают раствор,, который, заполняя в ней пустоты, образует монолит (рис. Х.57).
Разновидностью способа ВР является способ, при котором тру-бычустанавливают без шахт непосредственно в каменной наброске, что позволяет более полно использовать давление раствора в тру­бе, однако трубы затем оставляют в бетоне.
При высоте бетонируемого блока более 10 м раствор подают под давлением растворонасосами.

Подводное бетонирование способом восходящего раствора

 
Х.57. Подводное бетонирование способом восходящего раствора
1 — каменно-щебеночная отсыпка; 2 — раствор; 3 — шпунтовое ограждение (опалубка); 4 — ограждение; 5 — настил; 6 — шахта; 7 — труба; 8 — лебедка; 9 — вода; 10 — рукав; 11 —растворонасос
 
При заливке через ограждающие шахты по ходу бетонирования трубу поднимают, оставляя нижний конец трубы заглубленным на 0,8…1 м в растворе.
Преимуществом способа ВР по сравнению со способом ВПТ является раздельная укладка крупного заполнителя и раствора,, что исключает возможность расслаивания смеси при транспорти­ровании и укладке ее. Недостаток этого способа — повышенны» расход металла на ограждающие шахты и трубы и не всегда на­дежное заполнение пустот в каменной наброске. Поэтому способом-ВР в основном возводят сооружения в стесненных условиях или: на глубине 30…50 м.
Способ втрамбовывания бетонной смеси заключается в том,, что над водой создают пионерный островок из свежеуложенйой бетонной смеси, в который втрамбовывают очередные порции бе­тона. Этот способ может быть применен при глубине блока бето­нирования до 1,5 м.
Укладка бетонной смеси в мешках. Мешки из прочной, но ред­кой ткани (на 10…12 л каждый) заполненные сухой бетонной смесью, погружают в воду и укладывают с перевязкой в сооружение. После того как бетонная смесь затвердевает, образуется монолит. Этот способ связан с проведением водолазных работ,   и   его используют главным образом в аварийных случаях.