Besedilo poročila, ki ga je na konferenci predstavil vodja laboratorija za preskušanje gradbenih materialov in konstrukcij Dmitrij Nikolajevič Abramov "Glavni vzroki napak na betonskih konstrukcijah"

V svojem poročilu bi rad govoril o glavnih kršitvah tehnologije za izdelavo armiranobetonskih del, s katerimi so se srečali naši laboratorijski delavci na gradbiščih v Moskvi.

- zgodnja odstranitev opažev

Zaradi visokih stroškov opažev za povečanje števila ciklov njegovega prometa se gradbeniki pogosto ne držijo konkretnih pogojev strjevanja opažev in odstranjevanje opažev izvajajo v zgodnejši fazi, kot to zahtevajo konstrukcijske kartice in SNiP 3-03-01-87. Pri demontaži opažev je pomemben oprijem betona na opaž, kadar: velik oprijem otežuje demontažo. Poslabšanje kakovosti betonskih površin vodi do napak.

- izdelava ni dovolj trda, deformira se pri polaganju betona in ni dovolj gosta opaža.

Takšna opaž dobi deformacije v obdobju polaganja betonske mešanice, kar vodi do spremembe oblike armiranobetonskih elementov. Deformacija opažev lahko povzroči premik in deformacijo ojačevalnih kletk in sten, spremembo nosilne sposobnosti konstrukcijskih elementov ter oblikovanje izboklin in povešanja. Kršitev konstrukcijskih dimenzij konstrukcij vodi do:

Če se zmanjša

Zmanjšanje nosilne zmogljivosti

V primeru povečanja za povečanje lastne teže.

Ta vrsta kršitve tehnologije opazovanja pri izdelavi opažev v gradbenih pogojih brez ustreznega inženirskega nadzora.

- nezadostna debelina ali pomanjkanje zaščitnega sloja.

Opazimo ga pri nepravilni namestitvi ali premikanju opažne ali ojačitvene kletke, odsotnosti tesnil.

Resne okvare monolitnih armiranobetonskih konstrukcij lahko povzročijo slaba kakovost nadzora armiranih konstrukcij. Najpogostejše so kršitve:

- neskladnost z zasnovo ojačitvenih konstrukcij;

- nekvalitetno varjenje konstrukcijskih komponent in armaturnih spojev;

- uporaba močno korodirane armature.

- slaba strjenost betonske mešanice med namestitvijo  v opažev vodi do nastanka školjk in kaverne, lahko povzroči znatno zmanjšanje nosilne sposobnosti elementov, poveča prepustnost konstrukcij, prispeva k koroziji armature, ki se nahaja v območju okvar;

- polaganje slojevite betonske mešanice  ne omogoča pridobitve enakomerne trdnosti in gostote betona skozi celoten volumen konstrukcije;

- uporaba preveč trde betonske mešanice  vodi do nastanka lupin in votlin okoli armaturnih palic, kar zmanjša oprijem armature na beton in povzroči nevarnost korozije armature.

Obstajajo primeri oprijema betonske mešanice na armaturo in opaž, kar povzroči nastanek votlin v telesu betonskih konstrukcij.

- slabo vzdrževanje betona v postopku kaljenja.

Med vzdrževanjem betona je treba ustvariti temperaturno vlažne pogoje, ki bi zagotovili zadrževanje vode, ki je potrebna za hidracijo cementa v betonu. Če postopek utrjevanja poteka pri sorazmerno stalni temperaturi in vlagi, bodo napetosti, ki nastanejo v betonu zaradi sprememb volumna in nastanejo zaradi krčenja in toplotne deformacije, nepomembne. Običajno je beton prevlečen s plastičnim ovojem ali drugim zaščitnim premazom. Da bi preprečili, da bi se izsušil. Presušeni beton ima bistveno nižjo trdnost in odpornost proti zmrzali kot običajno utrjen beton, v njem se pojavi veliko razpok zaradi krčenja.

Pri betoniranju v zimskih razmerah z nezadostno izolacijo ali toplotno obdelavo lahko pride do zgodnje zamrznitve betona. Po odtajanju takega betona ne bo mogel pridobiti potrebne trdnosti.

Poškodbe armiranobetonskih konstrukcij delimo glede na naravo vpliva na nosilnost v tri skupine.

Skupina I - poškodbe, ki praktično ne zmanjšajo trdnosti in trajnosti konstrukcije (površinske lupine, praznine; razpoke, vključno s krčenjem, z odprtinami, ki ne presegajo 0,2 mm, prav tako pa se pod vplivom začasne obremenitve in temperature odprtina poveča za največ 0 , 1 mm; betonski ostružki brez izpostavitve armature itd.);

Skupina II - poškodbe, ki zmanjšujejo obstojnost konstrukcije (korozivne razpoke z odprtino večjo od 0,2 mm in razpoke z odprtino večjo od 0,1 mm na območju delovne ojačitve prednapetih razponov, vključno vzdolž odsekov pod stalno obremenitvijo; razpoke z odprtjem večjo od 0,3 mm pri začasnih obremenitev; praznine lupine in sekancev z izpostavljeno ojačitvijo; površina in globoka korozija betona itd.);

Skupina III - poškodbe, ki zmanjšujejo konstrukcijsko nosilnost konstrukcije (razpoke, ki niso predvidene z izračunom ne trdnosti ne vzdržljivosti; nagnjene razpoke v stenah nosilcev; vodoravne razpoke v sklepih plošče in razponi; velike lupine in praznine v betonu stisnjene cone itd. .).

Škoda v skupini I ne zahteva nujnih ukrepov, odpraviti jih je mogoče z nanosom trenutne vsebine v preventivne namene. Glavni namen premazov za poškodbe skupine I je zaustaviti razvoj obstoječih majhnih razpok, preprečiti nastanek novih, izboljšati zaščitne lastnosti betona in zaščititi konstrukcije pred atmosfersko in kemično korozijo.

V primeru poškodb skupine II popravila zagotavljajo večjo obstojnost konstrukcije. Zato morajo uporabljeni materiali imeti dovolj trajnosti. Na razpoke na območju razporeditve snopov prednapete armature, razpoke vzdolž armature je treba obvezno zatesniti.

V primeru poškodbe III. Skupine se nosivost konstrukcije obnovi glede na poseben simptom. Uporabljeni materiali in tehnologije bi morali zagotavljati trdnostne lastnosti in trajnost konstrukcije.

Za odpravo škode skupine III je treba praviloma razviti posamezne projekte.

Nenehna rast obsega monolitne gradnje je eden glavnih trendov, ki so značilni za moderno obdobje ruske gradnje. Vendar ima lahko trenutno velik prehod na gradnjo armiranega betona negativne posledice, povezane s precej nizko kakovostjo posameznih objektov. Med glavnimi razlogi za nizko kakovost zgrajenih monolitnih stavb je treba izpostaviti naslednje.

Prvič, večina regulativnih dokumentov, ki trenutno veljajo v Rusiji, je nastala v dobi prednostnega razvoja montažne armiranobetonske konstrukcije, zato je njihova osredotočenost na tovarniške tehnologije in nezadostno proučevanje vprašanj gradnje iz monolitnega armiranega betona povsem naravna.

Drugič, večina gradbenih organizacij nima dovolj izkušenj in potrebne tehnološke kulture monolitne gradnje, pa tudi nekvalitetne tehnične opreme.

Tretjič, ni bil ustvarjen učinkovit sistem vodenja kakovosti monolitne gradnje, vključno s sistemom zanesljive tehnološke kontrole kakovosti dela.

Kakovost betona je najprej skladnost njegovih značilnosti s parametri v regulativnih dokumentih. Rosstandart je odobril in uporablja nove standarde: GOST 7473 „Betonske mešanice. Specifikacije ", GOST 18195" Beton. Pravila nadzora in ocenjevanja jakosti. " GOST 31914 „Visoko trdni težki in finozrnati beton za monolitne konstrukcije“ bi moral začeti veljati, standard za ojačitev in vgrajene izdelke bi moral postati učinkovit.

Novi standardi žal ne vsebujejo vprašanj, povezanih s posebnostmi pravnih odnosov med gradbenimi naročniki in splošnimi izvajalci, proizvajalci gradbenega materiala in gradbeniki, čeprav je kakovost betonskega dela odvisna od vsake faze tehnične verige: priprava surovin za proizvodnjo, načrtovanje betona, proizvodnja in prevoz mešanice oz. polaganje in vzdrževanje betona v konstrukciji.

Zagotavljanje kakovosti betona v proizvodnem procesu je doseženo z različnimi pogoji: tukaj je sodobna tehnološka oprema, prisotnost akreditiranih preskusnih laboratorijev, usposobljeno osebje, brezpogojno izpolnjevanje regulativnih zahtev in izvajanje postopkov vodenja kakovosti.

Kandidati teh. Znanosti Ja. P. BONDAR (domovi TsNIIEP) Yu S. Ostrinski (NIIES)

Za iskanje načinov betoniranja v drsnih opažnih stenah debeline manj kot 12-15 ohmov so bile proučene medsebojne sile opažev in betonskih mešanic, pripravljenih na trdnih agregatih, ekspandirani glini in žlindri. Ob obstoječi tehnologiji betoniranja drsnih opažev je to najmanjša dovoljena debelina stene. Za štukaturni beton ekspandiran glineni prod Beskudnikovsky obrata z drobljenim peskom iz iste ekspandirane gline in žlindre iz žlindre iz taline Novo-Lipetske metalurške naprave z ribiško črto, pridobljeno z drobljenjem žlindre lemza.

Ekspandirana glina razreda 100 je imela vibracijsko zbijanje, izmerjeno na instrumentu N. J. Spivak, 12-15 s; strukturni faktor 0,45; nasipna gostota 1170 kg / m3. Žlindra iz žlindre razreda 200 je bila z vibro stisnjenjem 15–20 s, strukturnim faktorjem 0,5 in prostorninsko gostoto 2170 kg / m3. Za beton težkega razreda 200 z gostoto 2400 kg / m3 je bil značilen osnutek standardnega stožca 7 cm.

Sile interakcije drsnega opaža z betonskimi mešanicami so bile izmerjene na preskusni napravi, ki je modifikacija instrumenta Kaza-randa za merjenje sil enoreznega striženja. Namestitev je izvedena v obliki vodoravnega pladnja, napolnjenega z betonsko mešanico. Čez pladenj so bile položene testne tirnice iz lesenih blokov, obložene na površini stika z betonsko mešanico s trakovi strešnega jekla. Tako so testne tirnice simulirale jekleni drsni opaž. Letvice so bile držane na betonski mešanici pod obremenitvami različnih velikosti, ki simulirajo pritisk betona na opaž, nakar so bile zabeležene sile, ki povzročajo vodoravno gibanje letvic na betonu. Splošen pogled na namestitev je prikazan na Sl. 1.

Na podlagi rezultatov preskusov dobimo odvisnost medsebojnih sil jeklenega drsnega opaža in betonske mešanice t od tlaka betona na opažu a (slika 2), ki je linearen. Kot naklona črte grafa glede na os absces označuje kot trenja opažev o betonu, ki vam omogoča, da izračunate sile trenja. Vrednost, odrezana s črto grafa na ordinatni osi, označuje adhezijske sile betonske mešanice in opažev t, ki niso odvisne od tlaka. Kot trenja opažev o betonu se s povečanjem trajanja fiksnega stika s 15 na 60 minut ne spremeni, velikost oprijema se v tem primeru poveča za 1,5-2 krat. Glavni prirast adhezijskih sil se pojavi v prvih 30-40 minutah s hitrim zmanjšanjem prirasta v naslednjih 50-60 minutah.

Lepljiva sila težkega betona in jeklenega opaža 15 minut po stiskanju mešanice ne presega 2,5 g / ohm2 ali 25 kg / m2 kontaktne površine. To znaša 15-20% splošno sprejete vrednosti skupne medsebojne sile težkega betona in jeklenega opaža (120-150 kg / m2). Glavnina napora pade na sile trenja.

Počasnejše povečanje adhezijskih sil v prvih 1,5 urah po zbijanju betona je razloženo z nepomembnim številom novotvorb v postopku nastavitve betonske mešanice. Po študijah se v obdobju od začetka do konca postavitve betonske mešanice zgodi prerazporeditev vode za mešanje med vezivom in agregati. Neoplazme se razvijejo predvsem po koncu nastavitve. Hitro povečanje oprijema drsnega opaža na betonsko mešanico se začne 2–2,5 ure po stiskanju betonske mešanice.

Specifična teža adhezijskih sil v skupni vrednosti medsebojnih sil težkega betona in jekla drsnih opažev je približno 35%. Glavni del napora pade na sile trenja, ki jih določi tlak mešanice, ki se v konkretnih pogojih spreminja v času. Da bi preverili to domnevo, smo krčenje ali otekanje sveže oblikovanih betonskih vzorcev izmerili takoj po zbijanju vibracij. Med oblikovanjem betonskih kock z velikostjo rebra 150 mm je bila na enem od njegovih navpičnih ploskev postavljena tektolitna plošča, katere gladka površina je bila v isti ravnini z navpično stranjo. Ko smo beton stisnili in vzorec odstranili z vibrirajoče mize, smo navpične ploskve kocke sprostili od stranskih sten kalupa in razdalje med nasprotnima navpičnima ploskvama izmerili z maso 60–70 min. Rezultati meritev so pokazali, da se sveže oblikovani beton takoj po stiskanju skrči, katerega višina je večja, večja je mobilnost zmesi. Skupna vrednost dvostranskih padavin doseže 0,6 mm, to je 0,4% debeline vzorca. V začetnem obdobju po oblikovanju ne pride do otekanja sveže položenega betona. To je razloženo s krčenjem v začetni fazi grabljenja betona v procesu prerazporeditve vode, ki ga spremlja tvorba hidriranih filmov, ki ustvarjajo velike sile površinske napetosti.

Načelo delovanja te naprave je podobno principu stožčastega plastometra. Vendar pa klinasto obliko vložka omogoča uporabo konstrukcijske sheme viskoznega masivnega niza. Rezultati poskusov s klinastim polmerom so pokazali, da se spreminja od 37 do 120 g / cm2, odvisno od vrste betona.

Analitični izračuni tlaka plasti betonske mešanice z debelino 25 ohmov v drsnem opažu so pokazali, da mešanice sprejetih sestavkov po strganju z vibracijami ne izvajajo aktivnega pritiska na oplaščenje opažev. Tlak v sistemu "drsna opažna - betonska mešanica" je posledica elastičnih deformacij ščitov pod vplivom hidrostatičnega tlaka zmesi med njeno stiskanje z vibracijami.

Medsebojno delovanje drsnih opažnih plošč in stisnjenega betona v fazi njihovega skupnega dela razumno dobro modeliramo s pasivnim odbijanjem viskoplastičnega telesa pod vplivom pritiska s strani navpične zadrževalne stene. Izračuni so pokazali, da je z enostranskim delovanjem roletne plošče na betonske mase) treba premakniti del masiva, vendar na glavnih drsnih ravninah, potreben dvig tlaka, ki znatno presega tlak, ki nastane v najbolj neugodni kombinaciji pogojev polaganja in stiskanja. Ko dvostranske tlačne plošče pritiskajo na vertikalni sloj betona omejene debeline, stiskalne sile, ki so potrebne za premik stisnjenega betona ps do glavnih drsnih ravnin, dobijo nasproten znak in znatno presežejo tlak, potreben za spreminjanje kompresijskih lastnosti mešanice. Obratno popuščanje stisnjene mešanice pod delovanjem dvostranskega stiskanja zahteva tako visok tlak, ki je pri betoniranju v drsnem opažu nedosegljiv.

Tako betonska mešanica, položena po pravilih betoniranja v drsnem opažu s plastmi debeline 25-30 cm, ne pritiska na opažne plošče in je sposobna zaznati elastični tlak, ki izhaja iz njih med vibracijskim zbijanjem.

Za določitev medsebojnih sil, ki nastanejo pri betoniranju, so bile izvedene meritve na modelu drsnih opažev v polni velikosti. V likovno votlino je bil nameščen senzor z membrano iz visoko trdne fosforne bronaste barve. Pritiske in napore na dvižne palice v statičnem položaju naprave smo merili z avtomatskim merilnikom tlaka (AID-6M) med vibracijami in dvigovanjem opažev z foto-osciloskopom N-700 z ojačevalnikom 8-ANF. Dejanske značilnosti interakcije jeklenih drsnih opažev z različnimi vrstami betona so podane v tabeli.

V obdobju med koncem vibracij in prvim dvigom opažev je prišlo do spontanega znižanja tlaka. ki so ostale nespremenjene, dokler se opaž ni začel premikati. To je posledica intenzivnega krčenja sveže nastale mešanice.

Za zmanjšanje sil medsebojnega delovanja med drsnim opažem in betonsko mešanico je potrebno zmanjšati ali popolnoma odpraviti pritisk med opažnimi ploščami in stisnjenim betonom. To težavo rešuje predlagana tehnologija betoniranja z uporabo vmesnih odstranljivih ščitov ("oblog") iz tankega (do 2 mm) pločevine. Višina oblog je večja od višine livarske votline (30-35 ohmov). Obloge so nameščene v ulivalno votlino blizu ščitov drsnega opaža (slika 5) in takoj po polaganju in zbijanju, beton pa se izmenično odstrani iz njega.

Reža (2 mm), ki ostane med betonom in opažem, po odstranitvi ščitov ščiti opažni ščit, ki se po elastičnem odklonu (običajno ne več kot 1-1,5 mm) izravna s stikom z navpično površino betona. Zato navpični obrazi sten, osvobojeni oblog, ohranijo obliko. To omogoča betoniranje tankih sten v drsnem opažu.

Temeljna možnost oblikovanja tankih sten s pomočjo oblog je bila preizkušena med postavljanjem drobnih sten 7 cm debeline iz ekspandiranega glinenega betona, žlindra in težkega betona. Rezultati preskusnih profilov so pokazali, da mešanice iz lahkega betona bolje ustrezajo značilnostim predlagane tehnologije kot mešanice z gostimi agregati. To je posledica visokih sorpcijskih lastnosti poroznih agregatov, pa tudi kohezivne strukture lahkega betona in prisotnosti hidravlično aktivne razpršene komponente v lahkem pesku.

Težki beton (čeprav v manjši meri) kaže tudi sposobnost ohranjanja vertikalnosti sveže oblikovanih površin s svojo gibljivostjo ne večjo od 8 cm. Pri betoniranju civilnih stavb s tankimi znotrajstanovanjskimi stenami in predelnimi stenami po predlagani tehnologiji sta dva do štiri pari oblog od 1,2 do 1,6 m, kar zagotavlja betoniranje sten dolžine 150-200 m. To bo znatno zmanjšalo porabo betona v primerjavi s stavbami, zgrajenimi po sprejeti tehnologiji, in povečalo ekonomsko učinkovitost njihovo gradnjo.

Na oprijem betona na opaž vpliva adhezija (oprijem) in krčenje betona, hrapavost površine in poroznost. Z veliko silo oprijema betona na opaž je opaž zapleten, kompleksnost dela se poveča, kakovost betonskih površin se poslabša, opažne plošče se prezgodaj obrabijo.

Beton se lepi na opažne površine lesa in jekla veliko močneje kot plastične. To je posledica lastnosti materiala. Les, vezan les, jeklo in stekloplastika so dobro navlaženi, zato je oprijem betona na njih precej visok, s slabo vlažnimi materiali (na primer tektolit, getinaks, polipropilen), oprijem betona je nekajkrat manjši.

Zato je za pridobitev visokokakovostnih površin potrebno uporabiti obloge iz tektolita, hetinaksa, polipropilena ali uporabiti vodoodporno vezane plošče, obdelane s posebnimi spojinami. Ko je oprijem majhen, se betonska površina ne pokvari in opaž zlahka zapusti. S povečanjem oprijema se betonska plast, ki meji na opaž, uniči. To ne vpliva na trdnostne značilnosti konstrukcije, vendar se kakovost površine znatno zmanjša. Adhezijo lahko zmanjšamo z nanašanjem vodnih suspenzij, hidrofobnih maziv, kombiniranih maziv, maziv - zaviralcev betona na površino opažev. Načelo delovanja vodnih suspenzij in hidrofobnih maziv temelji na dejstvu, da na površini opažev nastane zaščitni film, ki zmanjša oprijem betona na opaž.

Kombinirana maziva so mešanica zaviralcev betona in vodoodbojnih emulzij. Pri izdelavi maziv dodajajo sulfitno-kvasovke vinasse (SDB), milo-olje. Takšna maziva plastificirajo beton sosednjega območja in se ne zruši.

Za dobro površinsko teksturo se uporabljajo maziva - zaviralci betona. V času razstavljanja je moč teh plasti nekoliko nižja od glavnine betona. Takoj po odstranitvi betonske konstrukcije izpostavimo tako, da jo speremo s tokom vode. Po takem umivanju dobimo lepo površino z enakomerno izpostavljenostjo grobih agregatov. Maziva se pred namestitvijo v konstrukcijski položaj nanesejo na opažne plošče s pnevmatskim brizganjem. Ta način nanašanja zagotavlja enakomernost in konstantno debelino nanesenega sloja, prav tako pa zmanjšuje porabo maziv.

Za pnevmatsko uporabo se uporabljajo brizgalne pištole ali ribiške palice. Bolj viskozna maziva se nanašajo z valji ali ščetkami.

Pozdravljeni dragi bralci! Na vsa naša in vaša vprašanja danes odgovarja mojster Vadim Aleksandrovič. Danes bomo govorili o značilnostih vlivanja betona v opaž.

Pozdravljeni Vadim Aleksandrovič!

Pozdravljeni Najprej želim povedati, da je to delo precej zapleteno in zelo odgovorno, zato je bolje zaupati strokovnjakom, da zapolnijo tla in nosilne stene, kot da jih poskušajo opraviti sami. Pojdimo na vaša vprašanja.

1. Ali moram nekako pripraviti opaž in armaturo?

Opaž je mazan s posebnim vodnim emulzijskim mazivom (Emulsol), da se opaž loči od utrjenega betona. Čeprav so bili na gradbišču primeri, ko so jih vlili v neobdelani opaž in ga nato odtrgali. Tudi opaž se vleče skupaj s posebnimi estrihi, ki so vstavljeni v cevi med ščitniki.

2. Ali se način polnjenja vodoravnih obrazcev razlikuje od vertikalnih?

Skoraj nič drugače. Vertikale je nekoliko težje zatakniti.

3. Povejte nam, kako vlijemo beton.

Način izlivanja določa projekt (TCH). Zaželeno je, da takoj napolnite celoten opaž, nalivanje slojev je nezaželeno, sicer boste za boljši oprijem plasti morali narediti zareze s perforatorjem. Navpični obrazci morajo biti izpolnjeni v celoti.

4. Kako povezati plasti, če jih kljub temu napolnimo s plastmi? No, nismo imeli dovolj betona, da bi vse to prelili.

Kot sem že rekel, naredimo zareze z luknjačem za utrjen beton.

5. Katere so skrivnosti enakomernega polnjenja?

Nobenih skrivnosti ni, obstajajo splošna pravila: napolnimo ga na različnih mestih in ne na enem, ga z lopatami raztresemo v vsej svoji obliki, nato pa ga - z vibratorjem nataknite na gladko sijajno površino, da odstranite vse praznine in beton enakomerno napolnite opaž. Če pa je beton slabe kakovosti, vendar ga je zelo potrebno napolniti, vibratorja ne morete uporabiti - vsa voda bo odtekla in beton ne bo zajel. V tem primeru morate samo potrkati na opaž. Toda poskusite se izogniti takim primerom - gradite zase.

6. Kako gostota raztopine vpliva na polnjenje?

Gosto raztopino je težko enakomerno porazdeliti in kompaktirati. Pred nalivanjem dodajte vodo v mešalnik. Preveč tekoče - in spet slabo, ko bo tamping vsa voda odtekla in beton ne bo zapiral. Če to storimo sami, nato dodamo cement in pesek, če smo pripravljeni, nas zaradi neskladnosti pošljemo v tovarno.

7. Slišal sem, da se beton pri strjevanju segreje. Je to težava in se je z njo treba spoprijeti?

Da, to je težava in se je treba boriti proti njej. V vročini je treba nalivati \u200b\u200bopaž s hladno vodo, sicer bo beton počil. In na mrazu se nasprotno ogrejemo.

8. Če ne spremljamo in je beton razpokan, kako to popraviti?

Dovoljene so majhne razpoke, največja velikost razpoke je navedena v konstrukcijski dokumentaciji, če je velikost presežena, potem vzamemo vreteno in udarjamo. V nasprotnem primeru se čez nekaj časa razpade. Navsezadnje razpoke znatno zmanjšajo trdnost strukture.

Najlepša hvala za posvetovanje Vadim Alexandrovich. Mi in naši bralci smo zelo hvaležni.