Текстът на доклада, представен на конференцията от ръководителя на Лабораторията за изпитване на строителни материали и конструкции Дмитрий Николаевич Абрамов „Основните причини за дефекти в бетонните конструкции“

В своя доклад бих искал да говоря за основните нарушения на технологията за производство на стоманобетонни работи, с които се сблъскват служителите на нашата лаборатория на строителни площадки в Москва.

- ранно премахване на кофража

Поради високата цена на кофража, за да се увеличи броят на циклите на неговия оборот, строителите често не се придържат към конкретните условия на втвърдяване в кофража и извършват отстраняването на кофража на по-ранен етап, отколкото се изисква от проектните карти и SNiP 3-03-01-87. При демонтажа на кофража, адхезията на бетона към кофража е важна, когато: голямото сцепление затруднява демонтажа. Влошаването на качеството на бетонните повърхности води до дефекти.

- производството не е достатъчно твърдо, деформира се при полагане на бетон и не е достатъчно плътна кофраж.

Такава кофраж получава деформации в периода на полагане на бетонната смес, което води до промяна във формата на стоманобетонни елементи. Деформацията на кофража може да доведе до изместване и деформация на укрепващи клетки и стени, промяна в носещата способност на конструктивните елементи и до образуване на издатини и провисване. Нарушаването на проектните размери на конструкциите води до:

Ако е намален

За намаляване на носещата способност

В случай на увеличение за увеличаване на собственото им тегло.

Този вид нарушение на технологията за наблюдение при производството на кофраж в строителни условия без подходящ инженерен контрол.

- недостатъчна дебелина или липса на защитен слой.

Наблюдава се при неправилна инсталация или изместване на кофража или арматурната клетка, липсата на уплътнения.

Сериозните дефекти в монолитните стоманобетонни конструкции могат да бъдат причинени от лош контрол на армировъчните конструкции. Най-често срещаните са нарушенията:

- несъответствие с дизайна на армиращите конструкции;

- некачествено заваряване на конструктивни компоненти и фуги на армировката;

- използването на силно корозиращи фитинги.

- лошо уплътняване на бетонната смес по време на монтажа   в кофража води до образуването на черупки и пещери, може да доведе до значително намаляване на носещата способност на елементите, повишава пропускливостта на конструкциите, допринася за корозия на армировката, разположена в зоната на дефекти;

- полагане на стратифицираната бетонна смес   не позволява да се получи еднаква здравина и плътност на бетона в целия обем на конструкцията;

- използване на твърде твърда бетонна смес   води до образуването на черупки и каверни около арматурните пръти, което намалява сцеплението на армировката към бетона и причинява риск от корозия на армировката.

Има случаи на прилепване на бетонна смес към армировката и кофража, което причинява образуването на кухини в тялото на бетонни конструкции.

- лоша поддръжка на бетон в процеса на втвърдяване.

По време на поддържането на бетона трябва да се създадат температурно влажни условия, които да гарантират, че водата, необходима за хидратацията на цимента, се задържа в бетона. Ако процесът на втвърдяване протича при относително постоянна температура и влажност, напреженията, възникващи в бетона поради промени в обема и причинени от свиване и термична деформация, ще бъдат незначителни. Обикновено бетонът е покрит с пластмасова обвивка или друго защитно покритие. За да се предотврати изсъхването му. Пресушеният бетон има значително по-ниска якост и устойчивост на замръзване от нормално втвърдения бетон, в него се появяват много пукнатини при свиване.

При бетониране при зимни условия с недостатъчна изолация или термична обработка може да възникне ранно замръзване на бетона. След размразяване на такъв бетон той няма да може да набере необходимата сила.

Повредите от стоманобетонните конструкции се разделят според характера на въздействието върху носещата способност на три групи.

I група - повреди, които практически не намаляват здравината и издръжливостта на конструкцията (повърхностни обвивки, празнини; пукнатини, включително свиване, с отвори не по-големи от 0,2 mm, а също, под влияние на временно натоварване и температура, отворът се увеличава с не повече от 0 , 1 мм; бетонни стърготини без излагане на армировка и др.);

II група - повреди, които намаляват издръжливостта на конструкцията (корозивни пукнатини с отвор над 0,2 mm и пукнатини с отвор над 0,1 mm, в областта на работна армировка на предварително напрегнати разстояния, включително по секции при постоянно натоварване; пукнатини с отвор над 0,3 mm при временни натоварване; празнини на корпуса и стърготини с открита армировка; повърхностна и дълбока корозия на бетон и др.);

III група - повреди, които намаляват структурната носеща способност на конструкцията (пукнатини, които не са предвидени чрез изчисляване нито на здравина, нито на издръжливост; наклонени пукнатини в стените на греди; хоризонтални пукнатини в ставите на плочата и педя; големи черупки и празнини в бетона на компресираната зона и др. ) ..

Увреждането на I група не изисква спешни мерки, те могат да бъдат елиминирани чрез покриване на настоящото съдържание за превантивни цели. Основната цел на покритията за повреди от I група е да спре развитието на съществуващи малки пукнатини, да предотврати образуването на нови, да подобри защитните свойства на бетона и да предпази конструкциите от атмосферна и химическа корозия.

В случай на повреда от II група, ремонтът осигурява увеличаване на трайността на конструкцията. Следователно използваните материали трябва да имат достатъчна трайност. Пукнатините в областта на подреждането на снопове от предварително напрегната армировка, пукнатините по протежение на армировката подлежат на задължително запечатване.

В случай на повреда от III група, носещата способност на конструкцията се възстановява според специфичен симптом. Използваните материали и технологии трябва да осигуряват якостни характеристики и издръжливост на конструкцията.

За отстраняване на щетите от III група по правило трябва да се разработят индивидуални проекти.

Постоянният растеж на обемите на монолитното строителство е една от основните тенденции, характеризиращи съвременния период на руското строителство. В момента обаче масовият преход към изграждането на стоманобетон може да има негативни последици, свързани с доста ниско ниво на качество на отделните обекти. Сред основните причини за ниското качество на построените монолитни сгради е необходимо да се изтъкнат следните.

Първо, по-голямата част от действащите в момента регулаторни документи в Русия са създадени през ерата на приоритетно развитие на сглобяемата стоманобетонна конструкция, следователно тяхното фокусиране върху фабричните технологии и недостатъчното изучаване на проблемите на строителството от монолитен стоманобетон са съвсем естествени.

Второ, на повечето строителни организации липсва достатъчен опит и необходимата технологична култура на монолитното строителство, както и некачествено техническо оборудване.

Трето, не е създадена ефективна система за управление на качеството за монолитно строителство, включително система за надежден технологичен контрол на качеството на работата.

Качеството на бетона е на първо място съответствието на неговите характеристики с параметрите в регулаторните документи. Rosstandart одобри и работи с нови стандарти: GOST 7473 „Бетонни смеси. Спецификации ", GOST 18195" Бетон. Правила за контрол и оценка на якостта. " GOST 31914 „Високоякостен тежък и финозърнест бетон за монолитни конструкции“ трябва да влезе в сила, стандартът за армиране и вградени продукти трябва да стане ефективен.

Новите стандарти, за съжаление, не съдържат въпроси, свързани със спецификата на правните отношения между строителни клиенти и генерални предприемачи, производители на строителни материали и строители, въпреки че качеството на бетонните работи зависи от всеки етап от техническата верига: подготовка на суровините за производство, проектиране на бетон, производство и транспортиране на сместа и др. полагане и поддържане на бетон в конструкцията.

Гарантирането на качеството на бетона в производствения процес се постига чрез различни условия: тук модерно технологично оборудване, наличието на акредитирани лаборатории за изпитване, квалифициран персонал, безусловно спазване на регулаторните изисквания и прилагане на процесите на управление на качеството.

Кандидати на техн. Науки Я. П. БОНДАР (домове на ЦНИИЕП) Ю. С. Острински (NIIES)

За да се намерят методи за бетониране в плъзгащия се кофраж на стени с дебелина по-малка от 12-15 ома, са изследвани силите на взаимодействие на кофражните и бетонни смеси, приготвени върху твърди инертни материали, керамзит и шлакова пемза. Със съществуващата технология на бетониране в плъзгащ се кофраж, това е минималната допустима дебелина на стената. За шпакловъчен бетон, експандиран глинен чакъл на завода в Бескудниковски с натрошен пясък от същата експандирана глина и шлакова пемза, направени от стопилки на Ново-Липецкия металургичен завод с въдица, получена чрез натрошаване на шлакова лемза.

Експандираната глина от клас 100 има вибрационно уплътняване, измерено на N. Y. Spivak инструмент, 12-15 s; структурен фактор 0,45; насипна плътност от 1170 кг / м3. Шлакобетонът от шлака от клас 200 има виброуплътняване 15-20 с, конструктивен коефициент 0,5 и насипна плътност 2170 кг / м3. Бетонът с тежък клас 200 с насипна плътност 2400 кг / м3 се характеризира с чернова на стандартен конус от 7 cm.

Силите на взаимодействие на плъзгащия се кофраж с бетонни смеси бяха измерени на тестова инсталация, която е модификация на инструмента Kaza-randa за измерване на силите на едноплоскостно срязване. Монтажът се извършва под формата на хоризонтална тава, напълнена с бетонна смес. Върху таблата бяха поставени тестови релси от дървени блокове, обвити с повърхността на контакт с бетонната смес с ленти от покривна стомана. Така тестовите релси симулираха стоманен плъзгащ се кофраж. Ламелите се държаха върху бетонна смес под товари с различни размери, симулиращи налягането на бетона върху кофража, след което се регистрират силите, причиняващи хоризонтално движение на летвите върху бетон. Общ изглед на инсталацията е даден на фиг. 1.

Въз основа на резултатите от тестовете се получава зависимостта на силите на взаимодействие на стоманения плъзгащ се кофраж и бетонната смес t от бетонното налягане върху кофража a (фиг. 2), което е линейно. Ъгълът на наклона на линията на графиката по отношение на оста на абсцисата характеризира ъгъла на триене на кофража върху бетон, който ви позволява да изчислите силите на триене. Стойността, отрязана от линията на графиката по оси на ордината, характеризира силите на сцепление на бетонната смес и кофража t, които не са зависими от налягането. Ъгълът на триене на кофража върху бетон не се променя с увеличаване на продължителността на неподвижния контакт от 15 до 60 минути, величината на сцепление се увеличава в този случай с 1,5-2 пъти. Основното нарастване на силите на сцепление възниква през първите 30-40 минути с бързо намаляване на нарастването през следващите 50-60 минути.

Силата на сцепление на кофража от тежък бетон и стомана 15 минути след уплътняването на сместа не надвишава 2,5 g / ohm2 или 25 kg / m2 контактна повърхност. Това представлява 15-20% от общоприетата стойност на общата сила на взаимодействие на кофража от тежък бетон и стомана (120-150 кг / м2). По-голямата част от усилието пада върху силите на триене.

По-бавното увеличаване на силите на адхезия през първите 1,5 часа след уплътняването на бетона се обяснява с незначителен брой новообразувания в процеса на поставяне на бетонна смес. Според проучвания, в периода от началото до края на поставянето на бетонната смес се извършва преразпределение на водата за смесване в нея между свързващото вещество и инертните материали. Новообразуванията се развиват главно след края на настройката. Бързото увеличаване на сцеплението на плъзгащия се кофраж към бетонната смес започва 2-2,5 часа след уплътняването на бетонната смес.

Уделната тежест на силите на сцепление в общата стойност на силите на взаимодействие на тежък бетон и стоманена плъзгаща се кофраж е около 35%. Основната част от усилието пада върху силите на триене, определени от налягането на сместа, което варира с времето при условията на бетониране. За да се потвърди това предположение, свиването или набъбването на прясно образувани бетонни проби се измерва веднага след уплътняването на вибрациите. По време на формоването на бетонни кубчета с размер на реброто 150 мм, върху една от вертикалните му повърхности беше поставена текстолитова плоча, чиято гладка повърхност беше в една и съща равнина с вертикалното лице. След като бетонът се уплътнява и пробата се отстранява от вибриращата маса, вертикалните повърхности на куба се освобождават от страничните стени на формата и разстоянията между противоположните вертикални повърхности се измерват с маса за 60–70 минути. Резултатите от измерванията показват, че прясно образувания бетон веднага след уплътняването се свива, чиято величина е по-голяма, толкова по-голяма е подвижността на сместа. Общата стойност на двустранните валежи достига 0,6 mm, т.е. 0,4% от дебелината на пробата. В първоначалния период след формоването не се получава подуване на прясно положения бетон. Това се обяснява с свиване в началния етап на захващане на бетон в процеса на преразпределение на водата, придружено от образуването на хидратирани филми, които създават големи сили на повърхностно напрежение.

Принципът на работа на това устройство е подобен на принципа на коничния пластомер. Въпреки това клинообразната форма на индентора ви позволява да използвате дизайнерската схема на вискозен насипен масив. Резултатите от експериментите с клинообразен индентор показаха, че To варира от 37 до 120 g / cm2 в зависимост от вида на бетона.

Аналитичните изчисления на налягането на слоя бетонна смес с дебелина 25 ома в плъзгащия се кофраж показаха, че смесите на приетите състави след уплътняването им чрез вибрации не оказват активно налягане върху кофражната обвивка. Налягането в системата „плъзгаща се кофраж - бетонова смес“ се дължи на еластичните деформации на щитовете под влияние на хидростатичното налягане на сместа по време на нейното уплътняване чрез вибрации.

Взаимодействието на плъзгащите се кофражни панели и уплътнения бетон в етапа на съвместната им работа е разумно добре моделирано чрез пасивно отблъскване на вископластичното тяло под влияние на натиска от страната на вертикалната подпорна стена. Изчисленията показаха, че с едностранно действие на кофражната дъска върху бетонни маси) за изместване на част от масива, но върху основните плоскости на плъзгане, е необходимо повишаване на налягането, което значително надвишава налягането, което възниква при най-неблагоприятната комбинация от условия за полагане и уплътняване на сместа. Когато кофражните плоскости се притискат двустранно върху вертикален слой от бетон с ограничена дебелина, натискащите сили, необходими за изместване на уплътнения бетон ps към основните плоскости на плъзгане, придобиват обратен знак и значително надвишават налягането, необходимо за промяна на характеристиките на компресия на сместа. Обратното разхлабване на уплътнената смес под действието на двустранно пресоване изисква толкова високо налягане, което е недостижимо при бетониране в плъзгащ се кофраж.

По този начин бетонната смес, положена съгласно правилата за бетониране в плъзгащ се кофраж със слоеве с дебелина 25-30 см, не оказва натиск върху кофражните плоскости и е в състояние да възприема еластичното налягане, възникващо от тях по време на уплътняване на вибрациите.

За да се определят силите на взаимодействие, възникващи в процеса на бетониране, се извършват измервания по пълноразмерен модел на плъзгащ кофраж. В кухината за формоване е монтиран сензор с мембрана от високоякостен фосфорен бронз. Наляганията и усилията върху повдигащите пръти в статично положение на инсталацията се измерват с автоматичен измервател на налягането (AID-6M) по време на вибрации и повдигане на кофража с помощта на фото-осцилоскоп N-700 с усилвател 8-ANF. Действителните характеристики на взаимодействието на стоманената плъзгаща се кофраж с различни видове бетон са дадени в таблицата.

В периода между края на вибрацията и първото покачване на кофража се наблюдава спонтанно понижение на налягането. която остана непроменена, докато кофражът не започна да се движи нагоре. Това се дължи на интензивното свиване на прясно оформената смес.

За да се намалят силите на взаимодействие между плъзгащия се кофраж и бетонната смес, е необходимо да се намали или напълно да се елиминира налягането между кофражните панели и уплътнения бетон. Този проблем се решава с предлаганата технология за бетониране, като се използват междинни подвижни екрани („облицовки“) от тънък (до 2 мм) листов материал. Височината на облицовките е по-голяма от височината на формовъчната кухина (30-35 ома). Облицовките се монтират в кухината за формоване в близост до щитовете на плъзгащия се кофраж (фиг. 5) и веднага след полагане и уплътняване.Бетонът се редува отстрани от него.

Пропастта (2 мм), останала между бетона и кофража, след отстраняването на щитовете предпазва кофражния щит, който се изправя след еластично отклонение (обикновено не надвишаващо 1-1,5 мм) от контакт с вертикалната повърхност на бетона. Следователно вертикалните лица на стените, освободени от облицовките, запазват формата си. Това позволява бетониране на тънки стени в плъзгащия се кофраж.

Основната възможност за оформяне на тънки стени с помощта на облицовки беше тествана по време на монтирането на пълноценни фрагменти от стени с дебелина 7 см, изработени от експандиран глинен бетон, шлаков бетон и тежък бетон. Резултатите от изпитвателните форми показват, че смесите от лек бетон по-добре отговарят на характеристиките на предложената технология, отколкото смесите с плътни агрегати. Това се дължи на високите сорбционни свойства на порести агрегати, както и на кохезионната структура на лекия бетон и наличието на хидравлично активен дисперсен компонент в лек пясък.

Тежкият бетон (макар и в по-малка степен) показва и способността да поддържат вертикалността на прясно оформени повърхности с подвижността си не повече от 8 см. При бетониране на граждански сгради с тънки вътрешноквартирни стени и прегради съгласно предложената технология, два до четири чифта облицовки от 1,2 до 1.6 м, осигурявайки бетониране на стени с дължина 150-200 м. Това ще намали значително потреблението на бетон в сравнение със сградите, изградени по възприетата технология, и ще повиши икономическата ефективност тяхното изграждане.

Адхезията на бетона към кофража се влияе от адхезия (сцепление) и свиване на бетон, грапавост на повърхността и порьозност. С голяма сила на сцепление на бетон към кофража кофражът се усложнява, сложността на работата се увеличава, качеството на бетонните повърхности се влошава, кофражните панели преждевременно се износват.

Бетонът прилепва към кофражните повърхности от дърво и стомана много по-силно от пластмасовите. Това се дължи на свойствата на материала. Дървото, шперплатът, стоманата и фибростъклото са добре намокряни, следователно, адхезията на бетона към тях е доста висока, с лошо омокрящи се материали (например текстолит, гетинакс, полипропилен), адхезията на бетона е няколко пъти по-ниска.

Следователно, за да се получат висококачествени повърхности, е необходимо да се използват облицовки от текстолит, хетинакс, полипропилен или да се използва водоустойчив шперплат, обработен със специални съединения. Когато адхезията е малка, бетонната повърхност не се счупва и кофражът лесно се оставя. С увеличаване на сцеплението бетонният слой, съседен на кофража, се разрушава. Това не влияе върху якостните характеристики на конструкцията, но качеството на повърхността е значително намалено. Адхезията може да бъде намалена чрез прилагане на водни суспензии, хидрофобизиращи смазочни материали, комбинирани смазочни материали, смазочни материали - бетонни забавители върху повърхността на кофража. Принципът на действие на водни суспензии и хидрофобни смазки се основава на факта, че върху повърхността на кофража се образува защитен филм, който намалява сцеплението на бетона към кофража.

Комбинираните смазочни материали са смес от забавящи бетона задържащи и водоотблъскващи емулсии. При производството на смазочни материали те добавят сулфитно-маячна виназа (SDB), сапунено масло. Такива смазочни материали пластифицират бетона на прилежащия участък и той не се срутва.

За получаване на добра текстура на повърхността се използват смазочни материали - забавители на бетон. По време на демонтажа силата на тези слоеве е малко по-ниска от по-голямата част от бетона. Веднага след отстраняване на бетонната конструкция се излага, като се измива с поток от вода. След такова измиване се получава красива повърхност с равномерно излагане на груб агрегат. Смазки се нанасят върху кофражните панели преди монтажа в конструктивно положение чрез пневматично пръскане. Този метод на нанасяне осигурява равномерност и постоянна дебелина на нанесения слой, а също така намалява разхода на смазочни материали.

За пневматично приложение се използват пулверизатори или въдици. По-вискозни смазки се прилагат с ролки или четки.

Здравейте скъпи читатели! На всички наши и ваши въпроси днес отговаря майстор Вадим Александрович. Днес ще говорим за особеностите на изливането на бетон в кофража.

Здравейте Вадим Александрович!

Добре дошли! На първо място, искам да кажа, че тази работа е доста сложна и много отговорна и е по-добре да поверите на професионалистите да запълнят подовете и носещите стени, отколкото да се опитват да се справят сами. Нека да стигнем до вашите въпроси.

1. Трябва ли по някакъв начин да подготвя кофража и армировката?

Кофражът се смазва със специална водна емулсионна смазка (Emulsol), за да се отдели кофража от втвърдения бетон. Въпреки че имаше случаи на строителна площадка, когато те бяха изсипани в необработен кофраж и тогава той беше откъснат. Също така кофражът се изтегля заедно със специални замазки, които се вкарват в тръбите между щитовете.

2. Различен ли е методът за попълване на хоризонтални форми от вертикалните?

На практика не се различава. Вертикалите са малко по-трудни за подправяне.

3. Моля, кажете ни как да наливаме бетон.

Методът на изливане се определя от проекта (TCH). Желателно е да се напълни веднага целия кофраж, изливането на слоеве е нежелателно, в противен случай ще трябва да направите прорези с перфоратор за по-добро сцепление на слоевете. Вертикалните формуляри трябва да бъдат попълнени изцяло.

4. Как да свържем слоеве, ако въпреки това запълним със слоеве? Е, нямахме достатъчно бетон, за да излеем цялата работа.

Както казах, правим прорези с перфоратор за закален бетон.

5. Какви са тайните за равномерното попълване?

Няма тайни, има общи правила: Ние го запълваме на различни места, а не на едно, разпръскваме го с лопати във всичките му форми, след това - забийте го с вибратор до гладка лъскава повърхност, за да премахнете всички празнини и бетонът равномерно запълни кофража. Ако обаче бетонът е с лошо качество, но е много необходимо да го напълните, тогава не можете да използвате вибратор - цялата вода ще изтече и бетонът няма да се улови. В този случай просто трябва да почукате кофража. Но се опитайте да избегнете подобни случаи - изградете за себе си.

6. Как плътността на разтвора влияе на пълнежа?

Едно гъсто решение е трудно да се разпредели равномерно и компактно. Преди да излеете, добавете вода в миксера. Твърде течно - и отново лошо, когато тампонира цялата вода ще изтича и бетонът няма да се залови. Ако го направим сами, тогава добавяме цимент и пясък, ако сме готови, изпращаме се във фабриката поради неспазване.

7. Чух, че бетонът се нагрява при втвърдяване. Това проблем ли е и необходимо ли е да се справим?

Да, това е проблем и с него трябва да се борим. В горещината е необходимо кофражът да се излее със студена вода, в противен случай бетонът ще се напука. А в студа, напротив, загряваме.

8. Ако не следим и бетонът се напука, как да го поправим?

Малки пукнатини са допустими, максималният размер на пукнатината е посочен в проектната документация, ако размерът е надвишен, тогава ние вземаме чук и побиваме. В противен случай тя ще се разпадне след известно време. В крайна сметка, пукнатините значително намаляват здравината на конструкцията.

Благодаря ви много за консултацията Вадим Александрович. Ние и нашите читатели сме много благодарни.