Besedilo poročila, ki ga je na konferenci predstavil vodja laboratorija za testiranje gradbeni materiali in strukture Dmitrija Nikolajeviča Abramova "Glavni vzroki napak v betonskih konstrukcijah"

V svojem poročilu bi rad govoril o glavnih kršitvah tehnologije proizvodnje železa betonska dela s katerimi se zaposleni v našem laboratoriju srečujejo na gradbiščih v Moskvi.

- zgodnje razkalupljanje konstrukcij.

Zaradi visokih stroškov opažev, da bi povečali število ciklov njegovega prometa, gradbeniki pogosto ne upoštevajo načinov utrjevanja betona v opažu in izvajajo odstranjevanje konstrukcij za več v zgodnji fazi kot to zagotavlja zahteve projekta tehnološke karte in SNiP 3-03-01-87. Pri demontaži opažev pomembno ima količino oprijema med betonom in opažem, ko: visoka oprijemljivost oteži odstranjevanje opažev. Poslabšanje kakovosti betonskih površin povzroči nastanek napak.

- izdelava premalo togega opaža, ki se pri polaganju betona deformira in ni dovolj gost.

Takšen opaž se med polaganjem betonske mešanice deformira, kar vodi do spremembe oblike armiranobetonskih elementov. Deformacija opažev lahko povzroči premik in deformacijo ojačitvene kletke in sten, spremembe nosilnosti konstrukcijskih elementov, nastajanje izboklin in povešanje. Kršitev konstrukcijskih dimenzij konstrukcij vodi do:

Če se zmanjšajo

Za zmanjšanje nosilnosti

V primeru povečanja se poveča lastna teža.

Ta vrsta kršitve tehnologije opazovanja med izdelavo opažev v pogojih gradnje brez ustreznega inženirskega nadzora.

- nezadostna debelina ali odsotnost zaščitne plasti.

Opazimo, ko je opaž ali ojačen okvir nepravilno nameščen ali premaknjen ali če manjkajo tesnila.

Do resnih napak monolita armiranobetonske konstrukcije lahko nastanejo zaradi slabega nadzora nad kakovostjo ojačitve konstrukcij. Najpogostejše kršitve so:

- neskladnost z zasnovo konstrukcijske ojačitve;

- nekvalitetno varjenje konstrukcijskih enot in ojačitvenih spojev;

- uporaba močno korodirane armature.

- slabo zbijanje betonske mešanice med polaganjem v opaž vodi do nastanka votlin in votlin, lahko povzroči znatno zmanjšanje nosilnosti elementov, poveča prepustnost konstrukcij in spodbuja korozijo armature, ki se nahaja v coni napake;

- polaganje lepljene betonske mešanice ne omogoča doseganja enakomerne trdnosti in gostote betona po celotni prostornini konstrukcije;

- uporaba pretrde betonske mešanice povzroči nastanek lukenj in votlin okoli armaturnih palic, kar zmanjša oprijem armature na beton in povzroči nevarnost korozije armature.

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

- slaba nega betona med njegovim strjevanjem.

Pri negi betona je treba ustvariti pogoje temperature in vlažnosti, ki zagotavljajo, da beton zadrži vodo, potrebno za hidratacijo cementa. Če proces strjevanja poteka pri relativno stalni temperaturi in vlažnosti, bodo napetosti, ki nastanejo v betonu zaradi sprememb prostornine in jih povzročajo krčenje in temperaturne deformacije, zanemarljive. Ponavadi je beton pokrit plastična folija ali drug zaščitni premaz. Da bi preprečili izsušitev. Presušen beton ima bistveno manjšo trdnost in odpornost proti zmrzali kot običajno utrjen beton; v njem se pojavijo številne razpoke zaradi krčenja.

Pri betoniranju v zimskih razmerah z nezadostno izolacijo ali toplotno obdelavo lahko pride do zgodnjega zmrzovanja betona. Po odtajanju tak beton ne bo mogel pridobiti potrebne trdnosti.

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

Skupina I - poškodbe, ki praktično ne zmanjšajo trdnosti in trajnosti konstrukcije (površinske votline, praznine; razpoke, vključno s krčenjem, z odprtino največ 0,2 mm, pa tudi v katerih je pod vplivom začasne obremenitve in temperatura, odprtina se poveča za največ 0,1 mm; betonski drobci brez izpostavljenosti armature itd.);

Skupina II - poškodbe, ki zmanjšujejo vzdržljivost konstrukcije (korozijsko nevarne razpoke z odprtino več kot 0,2 mm in razpoke z odprtino več kot 0,1 mm v območju delovne armature prednapetih razponov, vključno vzdolž površine pod stalno obremenitvijo; razpoke z odprtino večjo od 0,3 mm pod začasno obremenitvijo lupine z izpostavljeno površinsko in globoko korozijo betona itd.);

Skupina III - poškodbe, ki zmanjšujejo nosilnost konstrukcije (razpoke, ki niso vključene v izračune niti glede trdnosti niti glede vzdržljivosti; poševne razpoke v stenah nosilcev; vodoravne razpoke v vmesnikih plošč in razponov; velike votline). in praznine v betonu stisnjenega območja itd.).

Poškodbe I. skupine ne zahtevajo nujnih ukrepov, odpraviti jih je mogoče z nanosom premazov med rednim vzdrževanjem v preventivne namene. Glavni namen premazov za I. skupino poškodb je zaustavitev razvoja obstoječih majhne razpoke, preprečujejo nastajanje novih, izboljšujejo zaščitne lastnosti betona in ščitijo konstrukcije pred atmosfersko in kemično korozijo.

V primeru poškodbe skupine II popravilo zagotavlja povečanje trajnosti konstrukcije. Zato morajo biti uporabljeni materiali dovolj trpežni. Razpoke v območju namestitve snopov prednapete armature in razpoke vzdolž armature so predmet obveznega tesnjenja.

V primeru poškodb III. skupine se nosilnost konstrukcije obnovi po določeni lastnosti. Uporabljeni materiali in tehnologije morajo zagotoviti trdnostne lastnosti in vzdržljivost konstrukcije.

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

Nenehna rast obsega monolitna konstrukcija je eden glavnih trendov, ki označujejo sodobno obdobje ruske gradnje. Vendar pa ima trenutno ogromen prehod na gradnjo iz monolitnega armiranega betona lahko negativne posledice, povezane s precej nizko stopnjo kakovosti posameznih objektov. Med glavnimi razlogi za nizko kakovost zgrajenih monolitnih zgradb je treba izpostaviti naslednje.

Prvič, večina regulativnih dokumentov, ki trenutno veljajo v Rusiji, je nastala v dobi prednostnega razvoja gradnje iz montažnega armiranega betona, zato sta njihova osredotočenost na tovarniške tehnologije in nezadostna izdelava vprašanj gradnje iz monolitnega armiranega betona povsem naravna.

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

Tretjič, ni ustvarjeno učinkovit sistem vodenje kakovosti monolitne gradnje, vključno s sistemom zanesljivega tehnološkega nadzora kakovosti dela.

Kakovost betona je predvsem skladnost njegovih lastnosti s parametri v regulativni dokumenti. Rosstandart je odobril in velja nove standarde: GOST 7473 "Betonske mešanice. Specifikacije", GOST 18195 "Beton. Pravila za spremljanje in ocenjevanje moči.« GOST 31914 „Težki in drobnozrnati betoni visoke trdnosti za monolitne strukture", bi moral postati veljaven standard za armaturne in vgradne izdelke.

Novi standardi na žalost ne vsebujejo vprašanj, povezanih s posebnostmi pravnih odnosov med gradbenimi naročniki in generalnimi izvajalci, proizvajalci gradbenih materialov in gradbeniki, čeprav je kakovost betonskega dela odvisna od posamezne stopnje tehnične verige: priprava surovin za proizvodnjo, projektiranje betona, proizvodnjo in transport mešanice, polaganje in vzdrževanje betona v konstrukcijah.

Zagotavljanje kakovosti betona med proizvodnim procesom je doseženo zahvaljujoč kompleksu različni pogoji: tukaj in moderno tehnološka oprema, ter prisotnost akreditiranih preskusnih laboratorijev in usposobljenega osebja ter brezpogojno izvajanje regulativne zahteve, in izvajanje procesov vodenja kakovosti.

Kandidati tehničnih znanosti Y. P. BONDAR (TSNIIEP ohišje) Y. S. OSTRINSKY (NIIES)

Da bi našli metode za betoniranje v drsnih opažih za stene debeline manj kot 12-15 ohmov, so preučevali interakcijske sile med opažem in betonskimi mešanicami, pripravljenimi z gostimi agregati, ekspandirano glino in žlindro plovcem. Pri obstoječi tehnologiji betoniranja v drsnem opažu je to najmanjša dovoljena debelina stene. Za oblikovan beton je bil uporabljen ekspandiran glineni gramoz iz tovarne Beskudnikovsky z zdrobljenim peskom iz iste ekspandirane gline in žlindre plovca iz talin iz Novo-Lipetsk Metalurškega obrata z linijo, pridobljeno z drobljenjem žlindre lemze.

Ekspandirani glineni beton razreda 100 je imel vibracijsko zbijanje, izmerjeno na napravi N. Ya Spivak, 12-15 s; strukturni faktor 0,45; prostorninska masa 1170 kg/m3. Žlindrni plovec znamke 200 je imel čas vibracijskega zbijanja 15-20 s, strukturni faktor 0,5 in volumetrično maso 2170 kg/m3. Težki beton razreda 200 at volumetrična masa 2400 kg/m3 je značilen standardni ugrez stožca 7 cm.

Sile interakcije med drsnim opažem in betonskimi mešanicami smo merili na testni postavitvi, ki je modifikacija naprave Casarande za merjenje enoravninskih strižnih sil. Namestitev je izdelana v obliki vodoravnega pladnja, napolnjenega betonska mešanica. Prek pladnja so bile položene testne letve iz lesenih kock, ki so po površini stika z betonsko mešanico obložene s trakovi iz strešnega jekla. Tako so testne letvice simulirale jekleni drsni opaž. Lamele smo držali na betonski mešanici pod utežmi različnih velikosti, kar je simuliralo pritisk betona na opaž, nato pa smo zabeležili sile, ki povzročajo horizontalno premikanje lamel na beton. Splošni obrazec namestitev je prikazana na sl. 1.

Na podlagi rezultatov preizkusov je bila pridobljena odvisnost interakcijskih sil med jeklenim drsnim opažem in betonsko mešanico m od velikosti pritiska betona na opaž a (slika 2), ki je linearne narave. Kot naklona grafične črte glede na abscisno os označuje kot trenja opaža na betonu, kar omogoča izračun tornih sil. Vrednost, odrezana z grafično črto na ordinatni osi, označuje adhezijske sile betonske mešanice in opaža m, neodvisne od tlaka. Kot trenja opaža na betonu se ne spremeni, ko se trajanje fiksnega stika poveča s 15 na 60 minut, velikost adhezijskih sil se poveča za 1,5-2 krat. Glavno povečanje adhezijske sile se pojavi v prvih 30-40 minutah s hitrim zmanjšanjem prirastka v naslednjih 50-60 minutah.

Sila oprijema težkega betona in jeklenega opaža 15 minut po zbijanju mešanice ne presega 2,5 g/m2 oziroma 25 kg/m2 naležne površine. To znaša 15-20 % splošno sprejete vrednosti skupne interakcijske sile med težkim betonom in jeklenim opažem (120-150 kg/m2). Glavni del napora izvira iz sil trenja.

Počasna rast adhezijske sile v prvih 1,5 urah po zbijanju betona je razložena z zanemarljivim številom novih tvorb med strjevanjem betonske mešanice. Po raziskavah se v času od začetka do konca vezanja betonske mešanice v njej pojavi prerazporeditev mešalne vode med vezivom in agregati. Neoplazme se razvijejo predvsem po končani nastavitvi. Hitro povečanje oprijema drsnega opaža na betonsko mešanico se začne 2-2,5 ure po zbijanju betonske mešanice.

Specifična težnost adhezijske sile v skupna vrednost Interakcijska sila med težkim betonom in jeklenim drsnim opažem je približno 35 %. Glavnino napora predstavljajo sile trenja, ki jih določa tlak mešanice, ki se v pogojih betoniranja s časom spreminja. Da bi preverili to predpostavko, je bilo krčenje ali nabrekanje sveže oblikovanih betonskih vzorcev izmerjeno takoj po vibracijskem stiskanju. Pri oblikovanju betonske kocke z velikostjo roba 150 mm je bila na eno od njegovih navpičnih ploskev nameščena tekstolitna plošča, katere gladka površina je bila v isti ravnini kot navpični rob. Po zbijanju betona in odstranitvi vzorca z vibrirajoče mize so bile navpične ploskve kocke osvobojene stranskih sten kalupa in v 60-70 minutah so bile z messengerjem izmerjene razdalje med nasprotnimi navpičnimi ploskvami. Rezultati meritev so pokazali, da sveže oblikovan beton takoj po zbijanju pride do krčkov, katerih vrednost je tem višja, čim večja je gibljivost mešanice. Skupna vrednost dvostranskega posedka doseže 0,6 mm, to je 0,4 % debeline vzorca. V začetnem obdobju po oblikovanju ne prihaja do nabrekanja sveže položenega betona. To je razloženo s krčenjem v začetni fazi strjevanja betona med procesom prerazporeditve vode, ki ga spremlja tvorba hidratnih filmov, ki ustvarjajo visoke sile površinske napetosti.

Načelo delovanja te naprave je podobno kot pri koničnem plastometru. Vendar pa klinasta oblika indenterja omogoča uporabo shema oblikovanja viskozno tekoča masa. Rezultati poskusov s klinastim indenterjem so pokazali, da se To spreminja od 37 do 120 g/cm2 glede na vrsto betona.

Analitični izračuni tlaka sloja betonske mešanice debeline 25 ohmov v drsnem opažu so pokazali, da mešanice sprejetih sestav, potem ko so bile stisnjene z vibriranjem, ne izvajajo aktivnega pritiska na opažno kožo. Tlak v sistemu "drsni opaž - betonska mešanica" nastane zaradi elastičnih deformacij plošč pod vplivom hidrostatičnega tlaka mešanice med njenim zbijanjem z vibracijami.

Interakcija plošč drsnega opaža in zgoščenega betona na stopnji njihovega skupnega delovanja je precej dobro modelirana s pasivnim uporom viskoplastičnega telesa pod vplivom pritiska navpične podporne stene. Izračuni so pokazali, da je pri enostranskem delovanju opažnega ščita na betonsko maso za premik dela mase vzdolž glavnih drsnih ravnin potreben povečan tlak, ki bistveno presega tlak, ki nastane pri najbolj neugodni kombinaciji pogojev za polaganje in zbijanje mešanice. Ko opažne plošče pritisnemo na obe strani navpične plasti betona omejene debeline, sile tlaka, potrebne za premik stisnjenega betona vzdolž glavnih drsnih ravnin, pridobijo nasprotni predznak in znatno presegajo tlak, potreben za spremembo kompresijskih lastnosti mešanice. . Povratno rahljanje stisnjene mešanice pod delovanjem dvostranskega stiskanja zahteva tako visok pritisk, kar je pri betoniranju v drsnem opažu nedosegljivo.

Tako betonska zmes, položena v skladu s pravili betoniranja v drsnem opažu v slojih debeline 25-30 cm, ne pritiska na opažne plošče in je sposobna absorbirati elastični pritisk z njih, ki nastane med zbijanjem z vibracijami.

Za določitev interakcijskih sil, ki nastanejo med postopkom betoniranja, so bile izvedene meritve na modelu drsnega opaža v naravna velikost. Senzor z membrano iz fosforjevega brona visoke trdnosti je bil vgrajen v votlino za oblikovanje. Izmerjeni so bili pritiski in sile na dvižne palice v statičnem položaju naprave avtomatski števec tlak (AID-6M) med vibriranjem in dvigovanjem opaža z uporabo fotoosciloskopa N-700 z ojačevalnikom 8-ANCh. Dejanske značilnosti interakcije jeklenega drsnega opaža z različnimi vrstami betona so podane v tabeli.

V času med koncem tresljajev in prvim dvigom opaža je prišlo do spontanega znižanja tlaka. ki je ostala nespremenjena, dokler se opaž ni začel premikati navzgor. To je posledica intenzivnega krčenja sveže oblikovane mešanice.

Za zmanjšanje sil interakcije med drsnim opažem in betonsko mešanico je treba zmanjšati ali popolnoma odpraviti pritisk med opažnimi ploščami in zgoščenim betonom. To težavo rešuje predlagana tehnologija betoniranja z vmesnimi odstranljivimi ploščami ("oblogami") iz tankih (do 2 mm) listni material. Višina oblog je večja od višine votline za oblikovanje (30-35 ohmov). Obloge vgradimo v votlino za oblikovanje blizu plošč drsnega opaža (slika 5) in jih takoj po polaganju in zbijanju betona eno za drugo odstranimo iz njega.

Reža (2 mm), ki ostane med betonom in opažem, po odstranitvi ščitov ščiti opažni ščit, ki se poravna po elastičnem upogibu (običajno ne presega 1-1,5 mm) od stika z navpično površino betona. Zato navpični robovi sten, osvobojeni oblog, ohranijo dano obliko. To omogoča betoniranje tankih sten v drsnem opažu.

Temeljna možnost oblikovanja tankih sten z oblogami je bila preizkušena med gradnjo polnih fragmentov sten debeline 7 cm iz ekspandiranega glinenega betona, žlindrenega plovca in težkega betona. Rezultati poskusnih modelov so pokazali, da mešanice lahkega betona bolje ustrezajo značilnostim predlagane tehnologije kot mešanice z gostim agregatom. To je posledica visokih sorpcijskih lastnosti poroznih agregatov, pa tudi kohezivne strukture lahkega betona in prisotnosti hidravlično aktivne dispergirane komponente v lahkem pesku.

Težki beton (čeprav v manjši meri) kaže tudi sposobnost ohranjanja navpičnosti sveže oblikovanih površin s svojo mobilnostjo največ 8 cm obloge dolžine od 1,2 do 1,6 m, ki zagotavljajo betoniranje sten dolžine 150-200 m, kar bo znatno zmanjšalo porabo betona v primerjavi s stavbami, zgrajenimi po sprejeti tehnologiji, in povečalo ekonomsko učinkovitost njihove gradnje.

Na silo oprijema betona na opaž vpliva oprijem (lepljenje) in krčenje betona, hrapavost in poroznost površine. Z visoko silo oprijema med betonom in opažem se delo demontaže oteži, poveča se delovna intenzivnost dela, poslabša se kakovost betonskih površin, opažne plošče se predčasno obrabijo.

Beton se drži lesa in jeklene površine opaž je veliko močnejši od plastičnega opaža. To je posledica lastnosti materiala. Les, vezan les, jeklo in steklena vlakna so dobro namočeni, zato je oprijem betona na njih precej visok; pri slabo navlaženih materialih (na primer tekstolit, getinax, polipropilen) je oprijem betona nekajkrat nižji.

Zato za pridobitev površin Visoka kvaliteta uporabite oblogo iz tekstolita, getinaksa, polipropilena ali uporabite vodoodporno vezano ploščo, obdelano posebne spojine. Ko je oprijem nizek, površina betona ni motena in opaž se enostavno odstrani. Ko se oprijem poveča, se betonska plast, ki meji na opaž, uniči. To ne vpliva na lastnosti trdnosti konstrukcije, vendar se kakovost površin znatno zmanjša. Oprijem lahko zmanjšamo z nanosom vodnih suspenzij, vodoodbojnih maziv, kombiniranih maziv in maziv za zaviranje betona na površino opaža. Načelo delovanja vodnih suspenzij in vodoodbojnih maziv temelji na tem, da se na površini opaža tvori zaščitna folija, ki zmanjša oprijem betona na opaž.

Kombinirana maziva so mešanica zaviralcev vezanja betona in vodoodbojnih emulzij. Pri izdelavi maziv se jim dodaja sulfitno-kvasovka (SYD) in nafta mila. Takšna maziva plastificirajo beton sosednjega območja in se ne zrušijo.

Za doseganje dobre teksture površine se uporabljajo maziva - zaviralci vezanja betona. V času opaža je trdnost teh plasti nekoliko nižja od mase betona. Takoj po demontaži razkrijemo strukturo betona s spiranjem s curkom vode. Po takem pranju dobimo čudovito površino z enakomerno izpostavljenostjo grobega agregata. Maziva se nanesejo na opažne plošče pred vgradnjo v konstrukcijski položaj s pnevmatskim brizganjem. Ta način nanašanja zagotavlja enakomernost in konstantno debelino nanesenega sloja ter zmanjša porabo maziva.

Za pnevmatski nanos se uporabljajo razpršilci ali pršilne palice. Bolj viskozna maziva nanašamo z valjčki ali čopiči.

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

Pozdravljeni Vadim Aleksandrovič!

Zdravo! Najprej želim povedati, da je to delo precej zapleteno in zelo odgovorno, tako nalivanje tal kot nosilne stene Bolje je, da to prepustite strokovnjakom, kot da to poskušate narediti sami. Začnimo z vašimi vprašanji.

1. Ali moram kakorkoli pripraviti opaž in armaturo?

Opaž namažemo s posebnim mazivom na vodni osnovi (Emulsol), da ločimo opaž od strjenega betona. Čeprav so bili na gradbišču primeri, ko so ga vlivali v nenamazan opaž in ga nato odtrgali. Tudi opaž je zategnjen posebne vezi, ki so vstavljeni v cevi med ščitniki.

2. Ali se način izpolnjevanja vodoravnih obrazcev razlikuje od navpičnih?

Skoraj nič drugače. Navpične je malo težje stisniti.

3. Prosimo, povejte nam, kako vliti beton.

Način vlivanja je določen s projektom (TKP).Priporočljivo je, da vlijete celotno opaž naenkrat, vlivanje v plasteh je nezaželeno, v nasprotnem primeru boste morali narediti zareze s perforatorjem za boljši oprijem slojev. Navpični obrazci morajo biti v celoti izpolnjeni.

4. Kako povezati sloje, če jih še zapolnimo s sloji? No, nismo imeli dovolj betona, da bi ga v celoti zapolnili.

Kot sem že rekel, na strjenem betonu naredimo zareze z vrtalnim kladivom.

5. Kakšne so skrivnosti enotnega polnjenja?

Skrivnosti ni, so splošna pravila: Izpolnite različni kraji namesto v eno, jih z lopatami raztrosimo po celotni oplati, nato pa z vibratorjem zbijamo do gladke, sijajne površine, da odstranimo vse praznine in beton enakomerno zapolni opaž. Če pa je beton slabe kakovosti, vendar ga je res treba vliti, potem ne morete uporabiti vibratorja - vsa voda bo iztekla in beton se ne bo strdil. V tem primeru morate samo potrkati na opaž. Toda poskusite se izogniti takim primerom - zgradite sami.

6. Kako debelina raztopine vpliva na vlivanje?

Gosto raztopino je težko enakomerno porazdeliti in zbiti. Pred vlivanjem morate v mešalnik dodati vodo. Preveč tekoče - in spet je slabo; pri stiskanju bo vsa voda odtekla in beton se ne strdi. Če delamo sami, dodamo cement in pesek, če nam ga pripeljejo že pripravljenega, ga pošljemo v tovarno zaradi neskladnosti.

7. Slišal sem, da se beton segreje, ko se strdi. Ali je to problem in ali se moramo z njim ukvarjati?

Da, to je problem in z njim se je treba spopasti. V vročem vremenu je treba opaž zaliti hladna voda, sicer bo beton počil. In v hladnem vremenu, nasprotno, segrejemo.

8. Če nismo bili pozorni in je beton počil, kako to popraviti?

Majhne razpoke so sprejemljive, največja velikost razpok je navedena v projektna dokumentacija, če je velikost presežena, vzemite udarno kladivo in ga udarite. V nasprotnem primeru bo čez nekaj časa razpadlo samo od sebe. Navsezadnje razpoke znatno zmanjšajo trdnost konstrukcije.

Najlepša hvala za posvet Vadim Aleksandrovič. Mi in naši bralci smo vam zelo hvaležni.