Бетонен път: строителна технология. Монтаж на циментобетонна настилка Поддръжка на циментобетонна настилка през зимата

(Последна актуализация на: 03/07/2018)

Цимент-бетонните и стоманобетонните настилки, предназначени за преминаване на тежък трафик на тежкотоварни автомобили, запазват високите си транспортни и експлоатационни свойства за дълго време и са много издръжливи. Въпреки това, дори при високо качество на строителните работи и правилна поддръжка по време на работа, с течение на времето се появяват пукнатини, черупки, разрушаване на ръбовете на шевовете, вертикални измествания на ръбовете на плочите по шевовете, отчупване на ъглите на плочите , лющене и други повреди се появяват по бетонната настилка с течение на времето.
Една от основните причини за износване и разрушаване на покритията е въздействието на транспорта върху тях, което допринася за появата на вертикални и хоризонтални напрежения в покритието. Големината на вертикалното напрежение зависи от вида на преминаващия трафик и от степента на равномерност на пътната настилка. Хоризонталните (тангенциални) сили се причиняват от триенето на гумата върху настилката по време на спиране и други промени в скоростта на превозните средства и от удари на колелата при удряне на неравности. Ако под действието на движещи се натоварвания по време на преовлажняване настъпи слягане на основната почва, това води до деформации на облицовъчните плочи.
Друга причина за износването на настилките е склонността на циментовия бетон към значителни деформации по време на свиване и температурни промени, което, съчетано с крехкостта на този материал, в условия на ограничена възможност за промяна на размерите на настилката в план може да доведе до появата на пукнатини в него, които намаляват издръжливостта на конструкцията, повишават водопропускливостта на настилката, намаляват нейната гъвкавост и здравина.
При циментобетонните и стоманобетонните настилки обикновено се разграничават следните видове пукнатини: пукнатини при свиване, свързани със слягането на основата на стоманобетонния елемент, причинени от претоварване на стоманобетон в ранна възраст; пукнатини поради химическо разлагане, както и ограничената способност за промяна на обема по време на деформации, причинени от свиване от сушене или температурни промени. И накрая, често причината за образуването на пукнатини са напреженията, които възникват по време на огъване.
По време на работа покритията са подложени, в допълнение към механичното натоварване, предавано през колелото на автомобила, на атмосферни и други влияния, така че те трябва да бъдат химически устойчиви, добре да издържат на неблагоприятните въздействия на атмосферните условия, предимно на замръзване. Увреждането на циментобетонните пътни плочи под въздействието на замръзване обикновено се изразява в лющене на повърхността им или набъбване на почвената основа.
Много често деформации в циментово-бетонните настилки, включително тези от предварително напрегнат бетон и стоманобетонни плочи, възникват в резултат на използване на некачествени материали, нарушения в технологията на приготвяне и полагане на бетоновата смес и неспазване на изискванията. правила за грижа за прясно положен бетон. В случай на използване на сглобяеми покрития, ниската устойчивост на замръзване на бетона може да се обясни с неспазване на проектния режим на топлинна и влагообработка на продуктите. От особено значение е водно-термичният режим на пътната основа и основа, тъй като в зависимост от него се променят резултатите от механичното въздействие на транспорта върху пътя.
Трябва да се отбележи, че дори малки деформации нарушават равномерността на покритието и водят до намаляване на скоростта на движение. Движението на тежкотоварни превозни средства по тротоар с незначителни повреди води до още по-интензивното му разрушаване, поради което при натоварен трафик навременният ремонт на циментово-бетонни настилки става много важен.
Основните видове деформации и разрушаване на циментобетонни и стоманобетонни покрития и причините за тяхното възникване са дадени в табл. 89.

Технологията за ремонт на циментово-бетонни покрития, извършена в специфичните условия на града, трябва да се основава на използването на ремонтни методи, които намаляват времето за работа, в резултат на използването на материали, които допринасят за бързото въвеждане в експлоатация на ремонтирани площи, пълна механизация на основните трудоемки операции с помощта на маневрени, високопроизводителни машини и механизми.
Всички фуги в циментово-бетонните настилки трябва да бъдат запълнени с мастика. Фуги, в които пълнежният материал се е разпаднал или има празнини между вертикалните стени на бетонните плочи и материала, запълващ фугата, се почистват и запълват отново с мастика. Съставите на мастиците, използвани при поддръжката и ремонта на циментобетонни покрития, са дадени в табл. 90

За приготвянето на битумни мастики се използва само дехидратиран битум. Мастикът се приготвя във фабрики и се доставя на потребителя в контейнер с приложен паспорт, който показва неговите физични и химични свойства. Ако няма централизирано захранване, мастиците се приготвят на местни бази, както следва: дехидратираният битум се нагрява до 150-170 ° C, след което в него се въвежда гумена трохи. Битумът с каучук се вари 2,5-3 часа при непрекъснато разбъркване. След комбиниране на каучуковата троха с битум, останалите компоненти постепенно се добавят и мастикът се вари отново в продължение на 30 минути при 150-170 ° C при постоянно разбъркване.
При ремонт шевовете се почистват старателно от стара мастика със стоманени куки или специални инструменти и твърди четки, след което се издухват със сгъстен въздух и се изсушават. 2-3 часа преди изливането вертикалните стени на фугите се намазват с битум BND-90/130, BND-60/90 или BND-40/60, разреден бензин в съотношение 1:1 или течен битум марка SG -15/25 с дебит 0 ,3-0,5 l/m2. Така подготвените шевове се запълват с горещ мастик, нагрят до 160-170 ° C, на 3-5 mm под повърхността на покритието. Мастикът се излива с пълнител за шев на две стъпки: първо, шевът се излива до 2/3 от неговата дълбочина, а след това горната част на шева. Ако след изливането е необходимо незабавно да отворите движението, шевовете се поръсват с минерален прах или върху тях се залепва лента от ролкова хартия с ширина 10-15 см.
За почистване и запълване на фуги в циментово-бетонни настилки се използва и машина, монтирана на самоходна количка, пред която е монтиран режещ нож, предназначен за отстраняване на стара мастика от фугите, и устройство за запълване на фуги с нова мастика. Машината е с цялостна инсталация за продухване на изчистените шевове.
За да се предотврати развитието на повърхностни пукнатини в плочите, местата на тяхното възникване са покрити с тънък защитен слой. За да направите това, битум от класове SG-70/130 и MG-70/130 (0,7-0,8 l / m2) се излива върху сухо и без прах и замърсяване покритие. След това фин натрошен камък с размери 5-10 мм се разпръсква в количество 0,8-1 m3 на 100 m2 покритие или едър пясък в количество 0,3-0,5 m3 на 100 m2 покритие и се валцува с леки валяци.
Пукнатините с ширина от 1 до 5 мм се запълват с втечнен битум марки SG-130/200 и MG-130/200, нагрят до температура 80-100 ° C. Преди запечатване те се почистват добре и се изсушават. Пукнатините с ширина 5 mm или повече се почистват от мръсотия, слабите места се изрязват, бетонните фрагменти се отстраняват и старателно се продухват със сгъстен въздух преди запълване. Така приготвените пукнатини се намазват с втечнен битум и се запълват с мастика: с ширина на пукнатината 10-25 mm - със състави 1, 2 и 3, с ширина 5-10 mm - със състави 4, 5 и 6 .
Всички повърхностни и проходни пукнатини в бетонните настилки трябва да бъдат ремонтирани възможно най-скоро след появата им. Шевовете и пукнатините се препоръчват да се затварят през пролетта и есента при хладно време, а през лятото - сутрин.
За поправяне на незначителни повреди по циментово-бетонни настилки може да се използва гореща или студена асфалтова смес, излят асфалт, черен чакъл или черен камък. Циментобетонните настилки с помощта на асфалтобетонни смеси се ремонтират в сух и сравнително топъл сезон при температура на въздуха най-малко 5 ° C. Ако се образуват вертикални измествания на ръбовете на плочите по шевовете и пукнатините, тогава покритието също се изравнява с асфалтобетонна смес или черен чакъл. Ремонтираната площ се почиства старателно от прах и мръсотия, изсушава се и се смазва с тънък слой втечнен битум клас SG-15/25, загрят до температура 60°C (разход на свързващо вещество 0,3-5 l/m2), и запечатан с асфалтобетонна смес или черен чакъл.
Незначителни повреди под формата на черупки, дупки и разрушения се почистват старателно от бетонни фрагменти, прах и мръсотия и се смазват с тънък слой втечнен битум (разход 0,3-0,5 l / m2). След това се полага и уплътнява студена или гореща асфалтова смес или черен чакъл. При запълване на дупки до дълбочина 5 см асфалтобетонната смес се полага на един слой, с дълбочина повече от 5 см - на два слоя. При малки мивки и дупки горещата смес се уплътнява с ръчни или метални вибрационни валяци и нагрети трамбовки с тегло 12-16 кг. При голяма повърхност на дупки, които трябва да се запълнят, горещата асфалтобетонна смес се уплътнява с валяци с тегло 5-6 тона.
Асфалтобетонната смес се полага, като се вземе предвид коефициентът на уплътняване, равен на 1,3-1,4 за горещи смеси и 1,5-1,6 за студени смеси. Ремонтираните зони трябва да имат гладка връзка със съседната повърхност на бетонната настилка. Трябва да се отбележи, че ремонтът на циментово-бетонни настилки с помощта на асфалтобетон и смеси от черен трошен камък е краткотраен поради лошото им сцепление с циментов бетон. Освен това светлите циментово-бетонни настилки, ремонтирани с черни смеси, имат грозен външен вид. Поради тези причини ремонтът на бетонни настилки с асфалтобетон и смеси от черен чакъл може да се разглежда само като временна мярка.
По-обещаващо е ремонтът на циментово-бетонни покрития с бетонови смеси. Ремонтираната с бетонови смеси настилка е по-издръжлива, а цветът не се различава много от съществуващата циментово-бетонна настилка. Препоръчва се бетоновата смес да се подготви за ремонт на покрития от същия състав и от същите материали (или близки до тях), които са били използвани за приготвяне на бетонната смес на предварително положеното покритие. За бетоновата смес се използват високоякостни портландцименти с добавяне на до 2% калциев хлорид към водата за смесване. За да се повиши обработваемостта на бетоновата смес и устойчивостта на замръзване на бетона, се препоръчва при по-дълбоки разрези да се добавят въздухоулавящи добавки: сапунена нафта, сулфитно-дрождена заварка, абиетична смола и др. повече от 40 мм.
При белене на бетон повреди, които улавят само горния слой на покритието, се поправят до дълбочина на разрушаване, но не по-малко от 7 см. При ремонт повредените участъци от покритието се очертават с тебешир или боя по прави линии. По нанесения контур старият бетон се изрязва с трион за рязане на бетон и пневматични инструменти. След почистване подготвените места се държат в овлажнено състояние за около 24 часа, т.е. докато старият бетон се насити напълно с вода. Режещата повърхност се намазва с тънък слой циментово-пясъчен разтвор.
Веднага след нанасяне на циментовата паста върху стените и дъното на изреза, бетонната смес се полага над нивото на повърхността на покритието, като се вземе предвид слягането по време на уплътняването. При малки, плитки и тесни просеки бетонната смес се уплътнява ръчно с дървени или метални трамбовки с тегло 12–16 kg, а при дълбоки и широки сечища сместа се уплътнява с повърхностни вибратори. Накрая повърхността на ремонтираната зона се завършва с твърди четки и дървени маламашки с гумена лента. След уплътняване и завършване на повърхността, прясно положен бетон се обработва: филмообразуващи материали се нанасят върху повърхността на покритието съгласно технологията, използвана при грижата за прясно положен бетон по време на капиталното строителство.
В чуждата практика, по-специално в САЩ, за ремонт на циментово-бетонни настилки експериментално се използва фибробетон, който представлява високоякостна циментово-бетонна смес с влакнест пълнител, който обикновено е стомана, стъкло или пластмаса .
В сравнение с обикновения фиброциментов бетон, той има редица предимства: ако в обема присъства само 1% влакнести вещества, неговата якост на опън и огъване се увеличава със 100%; устойчивостта срещу напукване се увеличава с 60%; устойчивост на динамични натоварвания - 9 пъти по-висока; устойчивост на износване - по-висока с 30%; може да издържи натоварвания на натиск дори след достигане на якостта на опън; устойчивостта му на умора, срязване и усукване е по-голяма, а напукването, лющене и лющене са по-малко; устойчивостта на компресия също е малко по-висока. Благодарение на посочените физико-механични свойства фибробетонът може да се полага на малки слоеве и да се спестят материали.
При експлоатацията на циментобетонни и стоманобетонни покрития често се срещат повреди на бетона по протежение на дилатационните фуги. Методът за ремонт на ръбовете на шевовете зависи от естеството и размера на повредата. Малките повреди с ширина до 5 см се запечатват с мастика след отстраняване на хлабавите бетонови частици и почистване на ремонтираната зона. Дълбоки повреди с ръбовете на шевовете, унищожени до ширина повече от 5 см, се запечатват с бетон. Старият бетон се отстранява по цялата дължина на площадката на дълбочина най-малко 7 см с наклон към дъното на сечището. Армировката, щифтовете и анкерите се запазват, когато е възможно.
За образуване на шев се монтира дървено уплътнение с подвижна релса, достигащо повърхността на покритието. Уплътнението се монтира по такъв начин, че да съвпада с посоката на съществуващия шев. Ако старото уплътнение е запазено в долната част на шева, то се увеличава, така че да няма празнини между дъските и да не се образуват бетонни мостове. Старите щифтове, анкери и арматурни пръти се изправят или се полагат нови. Равнините на контакт на новия бетон със стария се намазват с циментово-пясъчен разтвор, след което бетоновата смес се полага и уплътнява. Горната част на уплътнението след втвърдяване на бетона се отстранява и шевът се запълва с мастика.
Движението по настилка, ремонтирана с циментова смес, се разрешава след 15 дни. При подмяна на части и цели плочи в настилката движението по новополагания бетон се разрешава след 20 дни,
С обикновен бетон настилките се ремонтират на пластове с дебелина най-малко 7 см. В същото време, поради бавното втвърдяване на новополагания бетон, движението по ремонтирания участък от пътя трябва да бъде затворено за поне 15- 20 дни. В допълнение, полагането на дебели слоеве нов бетон върху старата бетонна настилка, като правило, е свързано с трудоемък процес на рязане на стария бетон на значителна дълбочина и голям разход на материали. Ето защо през последните години се отделя сериозно внимание на разработването на методи за ремонт на бетонови покрития с помощта на бетонови смеси, които осигуряват надеждна адхезия на натрупания тънък слой бетон към съществуващото покритие и ускорено втвърдяване на бетона, като същевременно осигуряват неговата здравина и устойчивост на замръзване.
В „Союздорния“ беше проведено проучване за разработване на метод за ремонт на циментобетонни настилки с помощта на бързо втвърдяващи се цименти (BTC) или портландцимент с клас минимум 600 с въвеждане на добавки, ускоряващи втвърдяването на бетона. Проучванията показват, че разработеният метод осигурява надеждна адхезия на слоя, който трябва да се изгради със стар бетон, ускорено втвърдяване на бетона и във връзка с това намаляване на срока за затваряне на движението за периода на ремонт от 15-20 до. 1-3 дни. За ремонт на покрития по този метод се използват материали, чиято приблизителна консумация е дадена по-долу.

Ремонтът на бетонни настилки с повреди под формата на черупки, дупки, натрошени ръбове на шевовете и ъглите на плочите, ръбове на плочите по шевовете, отлепване на плочите е свързано с изграждане на нов слой върху стария бетон. Цялостното почистване на ремонтираната повърхност е една от най-важните операции, от която до голяма степен зависи якостта на сцеплението на стария бетон с новия, а следователно и качеството на ремонта като цяло.
Замърсената ремонтирана повърхност на плочата се почиства от прах, мръсотия и маслени петна с механични стоманени четки, след което се излива 28% разтвор на солна киселина в размер на 0,5-0,6 kg/m2. След прекратяване на реакцията покритието се измива обилно със струя вода под налягане от машина за поливане и пералня, докато остатъците от киселина се отстранят напълно. Свободната вода се отстранява чрез сгъстен въздух от компресора по такъв начин, че повърхността на ремонтираната плоча да е влажна, но не мокра.
Ако повърхността на ремонтираната плоча е особено силно замърсена, когато е невъзможно да се почисти химично покритието, то се почиства механично с пескоструй или по друг начин. При наличие на крехък бетон, той се отстранява с пневматичен или електроинструмент на дълбочина на неповреден бетон, но не по-малко от 2 см. Ремонтираната зона се почиства старателно от бетонни фрагменти и прах, след което се измива със струя вода под напрежение. След това върху ремонтираната повърхност се нанася циментово лепило, приготвено на място в смесител с принудително действие. При приготвяне на лепилото циментът се зарежда в смесител за хоросан, добавя се вода, чието количество се определя чрез изчисление (в зависимост от приетия водно-циментов фактор) и се разбърква старателно. Приготвеното циментово лепило се разпределя на равномерен слой върху повърхността, която се ремонтира на две стъпки с четки за твърд косъм или четки за боядисване. Дебелината на циментовото лепило трябва да бъде в рамките на 1-2 мм. Циментовото лепило при температура над 20 ° C трябва да се използва в рамките на 15-20 минути след приготвянето му, така че да се нанесе върху ремонтираната повърхност преди втвърдяване.
След изчезването на водния филм от повърхността на циментовото лепило, приблизително 10-15 минути след нанасянето му върху почистената повърхност на ремонтираното покритие, циментобетонната смес се полага по такъв начин, че след нейното уплътняване повърхността на ремонтираното покритие ще бъде на същото ниво със съществуващото покритие. За малки обеми работа бетонната смес се уплътнява с повърхностен вибратор, вибрираща платформа или вибрираща замазка. Накрая бетонът се завършва с дървена маламашка с гумена лента. За да се създаде грапавост, повърхността на ремонтираното покритие се завършва с твърд косъм или метална четка, перпендикулярна на посоката на движение. Грижата за прясно положен бетон в ремонтирани зони се извършва по общоприети методи.
При използване на бързо втвърдяващ се цимент и грижа за ремонтираната площ с филмообразуващи материали, движението върху ремонтираната площ се отваря след 1-2 дни. При използване на портланд цимент от най-малко 600 с добавка, която ускорява втвърдяването на цимента, както и при използване на бързо втвърдяващи се цименти без филмообразуващи материали, движението по ремонтираната площ се отваря след 3 дни.
За изграждане на износени циментово-бетонни покрития на слоеве от 2-5 см се използва несвиваема бетонна смес. Тази смес прилепва силно към повърхността на покритието, осигурява висока устойчивост на абразия и повишена устойчивост на замръзване. Несвиващата се бетонна смес е съставена от два вида цименти - портланд цимент 700 и експандиращ портланд цимент 400-600. За 100 тегловни части портланд цимент клас 700 се вземат 25-100 части разширяващ се портланд цимент.
Като се има предвид, че като основно свързващо вещество се използва бързо втвърдяващ се цимент, препоръчително е циментовата смес да се приготвя и доставя чрез мобилни бетонобъркачки.
Портланд цимент M700 се подлага на допълнително смилане в присъствието на триетилоламин и сулфитно-дрождена каша, което повишава устойчивостта на бетона към абразия и устойчивостта на замръзване. Ако портланд цимент клас 700 е бил натрошен без добавки, тогава те се въвеждат в бетонобъркачката по време на приготвянето на бетонната смес. Приблизителната консумация на материали на 1 m3 бетонна смес е както следва:

На фиг. 120 показва графика на увеличаването на якостта на несвиваема циментово-бетонна смес, използвана при ремонт на настилки на Ленински проспект в Москва.
Полагането на нов слой бетон трябва да се извърши върху внимателно подготвена повърхност на покритието. Върху повърхността на покритието бетонната смес се полага по такъв начин, че след уплътняване ремонтираната повърхност да е с 1-2 см по-висока от съществуващото покритие. .

През последните години е разработен метод за ремонт на циментобетонни покрития с колоидно циментово лепило, което се приготвя на място във вибролепилен смесител-активатор. Лепилото се състои от портланд цимент 600 - 70% и пясък - 30%; добавя се вода, за да се получи съотношение вода-цимент 0,3. Смесването на лепилото продължава 5-7 минути.
Технологията за ремонт се състои в нанасяне на лепило със слой от 2-3 см с твърди найлонови четки върху добре почистена повърхност на покритието. След това се полага слой от високоякостен бетон и се разпределя равномерно върху лепилото. За приготвяне на 1 м3 бетонна смес са необходими 420 кг портланд цимент, 180 кг смлян кварцов пясък, 1600 кг обикновен кварцов пясък; 180 л вода и 1,8 л сулфитно-дрождена каша.
Бетонната смес се уплътнява с вибрираща платформа за 2-3 преминавания по една коловоза. Дебелината на бетоновия слой, който се изгражда, може да бъде в диапазона от 1,5-5 см. Прясно положената смес се покрива със слой мокър пясък и се държи един ден, след което движението се отваря.
Разработени са и методи за ремонт на цимент-бетонни покрития с помощта на полимерни материали и по-специално епоксидни смоли. Ремонтът на бетонни настилки с епоксидни смоли, в сравнение с конвенционалния метод за ремонт, намалява разхода на каменни материали с 10-15 пъти; ускоряване на отварянето на движението от 15 дни до 6-8 часа; надеждна адхезия на слоя, който се изгражда със стар бетон; високи якостни свойства на изграждания слой и неговата химическа устойчивост.
За ремонт на циментово-бетонни покрития може да се препоръча епоксидно лепило със следния състав:

В някои случаи към епоксидното лепило може да се добави портланд цимент в количество от 15-25%. Епоксидната смес, в зависимост от естеството на повредата, се приготвя от епоксидно лепило и минерална смес в съотношение 1:3 до 1:7. Гранулометричният състав на минералния материал, използван за приготвяне на епоксидната смес, се избира според принципа на най-високата плътност. Приблизителният състав на минералната смес: 65-70% каменни фини частици с размер 1,25-5 mm и 30-35% чист кварцов пясък или каменни фини частици с размер 0,5-1,25 mm. За запечатване на черупки се използва смес в съотношение 1:5 или 1:6. За да поправите ръбовете на шевовете и местата, където запечатването е трудно, използвайте най-мазната смес в съотношение 1:3 или 1:4.
По време на ремонтните работи се приготвя епоксидно лепило на малки порции от 10-20 кг. За да се приготви лепилото, дибутилфталатът се излива в епоксидната смола и се разбърква добре, след което се въвежда полиетилен полиамин и отново се разбърква добре, докато се получи хомогенна смес. Приготвеното епоксидно лепило може да се използва за приготвяне на епоксидна смес или за изливане върху ремонтирана повърхност, последвано от разпръскване на каменни фини и уплътняване. Епоксидната смес, за да се избегне загубата на жизнеспособност на лепилото, трябва да се постави в кутията не по-късно от 1 час след нейното приготвяне.
Почистването на ремонтираните зони се извършва химически или механично със специално внимание. Мивките и малките дупки се грундират с епоксидно лепило със скорост 0,5 kg / m2 с помощта на четки за твърди косми, напълнени с епоксидна смес от състав 1: 5, уплътнени с трамбовка и загладени с мистрия до нивото на повърхността на покритието. Движението се отваря 5-8 часа след приключване на ремонта.
Цимент-бетонните покрития, подложени на пилинг, са защитени от по-нататъшно разрушаване със защитен и изравняващ слой с дебелина 3-5 мм. За устройството на защитен и изравняващ слой, епоксидното лепило се излива върху почистената и суха повърхност на покритието на тънък, равномерен слой. Разходната норма на епоксидно лепило в зависимост от състоянието на ремонтираната повърхност е 1-1,5 кг/м2. Чисти и сухи каменни фини твърди скали с размер на частиците 2,5-3,5 mm се разпръскват върху слоя епоксидно лепило в размер на 5-5,5 kg на 1 kg епоксидно лепило. Финият камък се валцува с валяци с тегло 1-1,5 тона на 2-3 минавания по една коловоза 20-30 минути след разпръскването. Движението се отваря 5-7 часа след края на уплътняването.
Сравнително високата цена на епоксидните смоли е пречка за широкото прилагане на този метод за ремонт. Въпреки това, в някои случаи, когато се налага ремонт на отделни плочи по пътища с интензивен трафик, които не могат да бъдат затворени за дълъг период от време, този метод на ремонт може да е най-подходящ.
При експлоатация на твърди настилки в резултат на деформация на земната основа може да се наблюдава слягане на отделни плочи. Покритието може да бъде ремонтирано, при условие че не е прекалено напукано. Възможно е премахване на слягане и изравняване на плочите с крикове с едновременно издухване на пясък, както и инжектиране на пластмасови материали под плочите. При използване на крикове плочата се повдига едновременно в няколко точки и пясъкът се инжектира през предварително пробити отвори. Тъй като впоследствие практически няма утаяване на почвата под плочата, плочата се повдига наравно с пътното платно и дупките се запълват с бетон.
При ремонт на провиснали бетонни плочи с хоросан, той се инжектира под провисналата плоча, поради което плочата се издига до първоначалното си положение. Използваната тук смес може да се състои от почва и вода и една или повече добавки. Като добавки обикновено се използва цимент. Разтворът, въведен под плочата, се втвърдява и носимоспособността на основата се възстановява.
Препоръчително е празнините под плочите да се запълнят с пясък, обработен с органични свързващи вещества. Под въздействието на натоварвания, действащи върху плочата, обработеният пясък се слепва, образува плътна маса и не се изстисква изпод плочите. Обработеният с битум пясък обаче има тенденция да се слепва преждевременно и да образува буци, които затрудняват изпомпването.
В чуждата практика за запълване на празнини под бетонни плочи се използва смес от пясък със свързващо вещество, състояща се от битумен прах и разтворител, който трябва да се адсорбира върху повърхността на всеки твърд материал. Смес от пясък, органичен материал и твърд адсорбент с разтворител не се слепва. Впоследствие разтворителят в порите на адсорбента започва да взаимодейства с битумния прах и образува свързващо вещество, което слепва пясъчната маса. Приблизителен състав на сместа: 100 тегловни части сух пясък с фракции 0-4 mm, 10 части триполи, катранено масло с точка на кипене от 250 до 400 ° C в количество една трета от масата на триполи и 2 части прахообразен въглищен пясък с точка на омекване 90°. Сместа се смесва в миксер с принудително действие и се инжектира в кухините под плочите с въздух под налягане.
В практиката на експлоатация на циментово-бетонни настилки има случаи, когато настилката не отговаря на изискванията за здравина, произтичащи от движението на превозни средства с повишена товароносимост. В този случай съществуващото покритие се подсилва чрез изграждане на слой бетон. Полагането на нов слой бетон е възможно както директно върху съществуващото покритие, така и върху разделителен слой от стабилизирани материали.
Дебелината на армировъчния слой може да се определи по формулата

където h е дебелината на армировъчния слой, cm; и k - коефициенти, взети при снаждане на слоеве; k1=1,05; k=1; при полагане на горния слой върху разделителния слой k1=1,2; k=1; hm - дебелина на монолитно бетонно покритие от материала на горния слой, предназначено за ново натоварване, cm; E1 и E - модули на еластичност на бетона на съществуващия слой покритие и армировка, kgf / cm2 (Pa); h1 е дебелината на съществуващото покритие, вж
При армиране на циментобетонни покрития в слоя, който ще се застрои, е необходимо да се осигурят щифтови връзки в местата на проходни дилатационни фуги. Всички работи по укрепване на покритията се извършват с комплект бетонополагащи и довършителни машини според технологията, използвана при изграждането на покрития.
Ремонтът на тротоарни настилки от циментобетонни и стоманобетонни плочи се състои в уплътняване на повредени фуги, премахване на слягане на отделни плочи и подмяна на износени или повредени плочи. Възстановяването на фугите между плочите се състои в почистването им от прах и мръсотия, както и от стария агрегат и запълването им с нови материали (пясък или циментов разтвор). Провисналите плочи се повдигат и изместват настрани, а местата на слягане се засипват с пясък и внимателно се уплътняват. Плочите се полагат върху уплътнената повърхност, като се разрушават с дървени трамбовки (малки плочи) или вибратори, след което шевовете между плочите се запечатват.
Работата по основен ремонт на пътни и тротоарни настилки от сглобяеми плочи, когато се налага подмяна на плочи на големи площи, се извършва след демонтаж на старата настилка по същата технология, която се извършва при ново строителство.

Бетонните подове са просто необходими в някои съоръжения: складове, терминали, гаражи и други. Тоест там, където се очаква голямо натоварване на пода, което друго покритие просто не може да издържи. Популярността на това покритие се обяснява и с факта, че монтажът на бетонни подове, въпреки че изисква спазване на технологията, е доста способен да се извърши самостоятелно.

Етапи на монтаж на бетонен под

Бетонните подове са обект на редица изисквания, на които трябва да отговарят: издръжливост, висока химическа устойчивост, херметичност, устойчивост на напрежение, липса на прах.

За да се получи бетонно покритие, което отговаря на всички тези изисквания, е необходимо да се изпълнят две условия: да се използват висококачествени материали и стриктно да се спазва технологията, в която има четири основни етапа:

• подготовка на земята;
• полагане на бетон в замазка;
• повърхностна обработка;
• рязане на шевове, тяхното запечатване.

Полагането на пода може да се извърши както върху съществуваща циментово-бетонна основа, така и върху почвена.

Устройството на бетонен под на земята, макар и икономичен, но доста трудоемък начин за подреждане на пода. Препоръчително е да го оборудвате на места, където е достатъчно сухо. Добре направеният под на земята има пластова структура.

Има няколко опции, но най-често подовата торта на земята изглежда така:

• уплътнена почва основа;
• подстилащ слой от речен пясък;
• слой от натрошен камък или експандирана глина;
• хидроизолация;
• бетонна замазка (груба);
• пароизолация;
• изолация;
• подсилена замазка (финиш).

При необходимост се правят корекции на тази схема, в зависимост от задачите и условията. Технологията на бетонната настилка също зависи от това. Такъв под изисква внимателна подготовка на основата.

Подготовка на основата

При полагане върху стара бетонна основа се извършва задълбочена подготовка: пукнатините се разширяват и запълват с ремонтна смес от циментово-пясъчна смес или полимер. На места, където основата не може да бъде ремонтирана, тя се отстранява напълно и се полага нов бетон. Разликите в нивата се изравняват, прахът се почиства внимателно.

Подготовката на почвената основа започва с изравняване, което ви позволява да оцените количеството на предстоящите земни работи и да определите нивото на пода. След това почвата се уплътнява с помощта на специални машини, което позволява да се избегне слягане и напукване на пода в бъдеще. След това се полага „възглавница“ от речен пясък и също се уплътнява с помощта на валяци или вибротрамбовки. За да е достатъчна плътността на възглавницата, пясъкът се полага с 25% повече, след това се навлажнява и едва след това се уплътнява до желаната дебелина. Върху пясъка се изсипва слой чакъл или експандирана глина.

Хидроизолация

Хидроизолацията, от една страна, трябва да предотвратява поглъщането на влага от основата на бетонната замазка, а от друга страна, да предотвратява проникването на влага от почвата. Произвежда се с помощта на полимерни мембрани или ролкови материали, понякога се използва дебел полиетилен без повреди.

Хидроизолацията се припокрива с припокриване на стените (15-20 см), фугите се залепват с лепяща лента.

Полагане на бетонна основа (груба)

Този слой играе ролята на основа за хидроизолационни материали. Грубата замазка е направена от т. нар. "постен бетон", като се използва натрошен камък (фракция 5 - 20). Изискванията към него не са твърде високи, така че се вписва доста просто. Дебелината трябва да бъде най-малко 40 мм, хоризонтални разлики - не повече от 4 мм.

Монтаж на пароизолация

Върху груба бетонна основа се полага слой от пароизолационни материали (полимерно-битумните мембрани биха били най-доброто решение, но са подходящи и други опции).

Подова изолация

Много е важно да се прецени колко е необходима тази процедура и какъв материал е по-добре да се използва за изолация на пода. Като нагревател си струва да изберете материали, които са устойчиви на влага или да им осигурите добра хидроизолация. Най-често се използва като изолационна пяна, екструдиран пенополистирол, минерална вата.

Полагане на довършителната замазка

Полагането на довършителната замазка се извършва на няколко етапа:

• Армировка (може да се извърши с помощта на пътна мрежа, а при повишени натоварвания е по-добре да се използва рамка от пръти с диаметър 8 мм).
• Изливане на бетонна смес (по-добре е да използвате услугите на наето специално оборудване).
• Монтаж на маяци (релсите за маяци се монтират на разстояние приблизително два метра един от друг, така че краищата на правилото да могат да се поддържат върху тях).
• Запълване на пода (извършва се на 1,5 см над монтираните маяци).
• Изравняване и уплътняване на бетон с помощта на вибрираща замазка или правило.

Повърхностна обработка

След приключване на процеса на полагане и уплътняване на бетона се прави технологична пауза, за да може бетонът да придобие якост. В зависимост от температурата на въздуха и неговата влажност, може да бъде най-малко 3 часа, но не повече от 7 (дълбочината на следата, оставена върху него, трябва да бъде 2-3 мм). През този период се извършва грубо фугиране на пода с мистрия или дискове. Малко по-късно, когато дълбочината на оставената следа е 1 мм, се извършва довършителната фугираща смес.

Понякога, за да се получи по-здрава и издръжлива основа, се използва топинг, специална смес на основата на цимент и други вещества, която се втрива в бетон. Използването на специални полимерни импрегнации позволява да се реши проблемът с разпрашаването.

Изрязване на шевове в бетон

Бетонът в замазката е доста крехък материал, колкото и странно да звучи, и склонен към напукване. За да се ограничи този процес, в бетонната замазка се изрязват разширителни фуги. Има три вида от тях:

• изолационни - направени на места, където подът влиза в контакт с всички конструкции на сградата: стени, колони, и предотвратява предаването на вибрации;
• свиване - облекчаване на напрежението по време на сушене и свиване на бетона, което се случва неравномерно;
• структурни - се правят на тези места, където има контакт между бетони, положени по различно време.

Шевовете трябва да се режат веднага щом бетонът придобие достатъчна якост, но преди да се появят произволни пукнатини. Местоположението на шевовете е маркирано с тебешир, те се изрязват в последователността, в която е положен бетонът. Дълбочината на рязане е приблизително 1/3 от дебелината на бетонната замазка. За да се улесни грижата за шевовете и да се укрепят ръбовете им, се извършва запечатване. Видът на уплътнителя се избира в зависимост от условията на работа и очакваното натоварване на пода. Преди запечатването шевът се почиства старателно от прах и отломки. След внимателно завършване на всички стъпки, замазката се оставя да се втвърди и изсъхне.

Резюме

Полагането на бетонни подове е процедура, която може да се извърши не само от професионалисти, но и самостоятелно. Във всеки случай трябва да се обърне специално внимание на спазването на всички етапи на технологичния процес, някои от нюансите и тънкостите на които бяха подчертани в статията. Този подход ще доведе до здрав, издръжлив под, който може да издържи на тежки натоварвания и да се справи адекватно със задачата си.

Бетонът се нарича изкуствени материали, получени в резултат на залепване (закрепване) на естествени каменни материали - пясък и чакъл или натрошен камък - в монолитен устойчив камък. Бетоните се различават по свързващото вещество, което държи зърната на естествените каменни материали заедно. Най-разпространен е циментовият бетон, в който циментите са свързващо вещество. Асфалтобетонът и катран бетонът се използват широко в пътното строителство; битумът и катранът служат като свързващо вещество в тях. Има и други видове бетон: гипсобетон, варобетон и др.

Нашата брошура е посветена на описанието на свойствата на циментовия бетон. По-нататък ще го наричаме просто бетон.

Бетонът е широко използван строителен материал. Конструкции от него често могат да се видят по пътищата.

На външен вид бетонна конструкция, независимо дали е опора на мост, водосток или бетонна настилка на път, създава впечатлението, че е направена от сив камък. С думата "камък" обикновено свързваме идеята за мъртъв, неподвижен материал, който не променя свойствата си в продължение на десетилетия и векове.

Идеята за циментобетон като такъв камък е правилна само отвън. Всъщност бетонът е изкуствен камък, в който непрекъснато протичат процесите на развитие, растеж, стареене, камък, който расте, укрепва, старее и умира. Всъщност основната характеристика на циментовия бетон в сравнение с други камъни е формирането на неговите свойства директно на строителната площадка - в конструкцията. Това вече придава на цялата работа, която се извършва с бетон, особен характер. Бетонът трябва не само да се подготви, но и да се уплътни и след това да се създадат условия, при които той ще придобие висока якост.

Циментовата паста в състава на бетона, втвърдява се, закрепва, залепва отделни пясъчни зърна, индивидуален чакъл в монолит с висока якост, в зависимост от здравината на циментовия камък, здравината на каменните материали и якостта на сцепление на цимент и камък с каменни материали.

Смес от цимент, вода и пясък се нарича хоросанова смес, а след втвърдяване - хоросан. Смес от цимент, вода, пясък и натрошен камък или чакъл в движещо се състояние се нарича бетонна смес. Втвърденият материал, подобен на камък, както бе споменато по-горе, се нарича бетон.

Подготовката на бетона на строителната площадка се извършва от строители; следователно те имат способността да влияят върху свойствата на бетона в процеса на неговото производство, имат способността да контролират свойствата на получения материал.

Основното свойство на всеки строителен материал е неговата здравина.

Бетонът има висока якост, особено при натиск. Бетонен куб със страна 10 сантиметра може да издържи товар от 20-40 тона, тоест теглото на товарен вагон. Съвременните бетони имат още по-голяма якост, издържат натоварване от 500-600 килограма на квадратен сантиметър площ. Якостта на опън на бетона е много по-малка. Ако проба или конструкция, изработена от бетон, се разтегне, тогава разрушаването ще настъпи при сили 10-15 пъти по-малки, отколкото по време на компресия. Това е разликата между свойствата на бетона от стомана и други метали, които имат приблизително еднаква якост на опън и натиск.

Много строителни конструкции са подложени на огъващи сили по време на работа. В този случай, при устойчивостта на бетона към действието на разрушителни сили, неговата якост на опън е от първостепенно значение.

Откриването и широкото използване в строителството на нов материал - стоманобетон елиминира недостатъците на бетона като конструктивен материал. Стоманобетонът завоюва твърдо място в съвременното строителство. В него свойствата на бетона - висока якост на натиск, устойчивост на вода и въздух, огнеустойчивост - се комбинират с такива свойства на стоманата като якост на опън, еластичност. В стоманобетонни конструкции, където тези конструкции са подложени на опънни сили, се монтират стоманени пръти, които възприемат действието на тези сили. Количеството стомана и нейното разположение в бетона се определят чрез изчисление. Фигура 1 показва как бетонът и стоманата работят заедно в нов материал - стоманобетон.

Фиг. 1. Примери за сравнение на свойствата на бетон и стоманобетон

Стоманобетонът сега е много разпространен; от него се изграждат язовири и мостове, пътни настилки на магистрали и площадки за кацане на самолети, строят се тунели, тръби, резервоари, конструкции на жилищни и промишлени сгради (колони, греди, подови плочи, стълби и др.) и дори река и морски кораби. Бетонът напълно без стомана или, както се нарича, "арматурна пръчка", сега се използва рядко, но свойствата на циментовия бетон до голяма степен определят свойствата на стоманобетон.

В пътното строителство употребата на бетон нараства бързо, така че всеки пътен строител трябва да е добре наясно със свойствата на този материал.

Бетонът е силно устойчив на такива природни влияния като влага и изсушаване, охлаждане и нагряване, замръзване и размразяване, абразия и ерозия. Това е незаменим материал за трайни конструкции, които трябва да съществуват десетки и стотици години.

Важно предимство на бетона е възможността да се използват местни материали за неговото производство. Само една десета от бетона (по тегло) е изкуствен материал - цимент, останалите девет десети са естествени каменни материали и вода, които трябва само да бъдат добити и доставени до строителната площадка.

Бетонът не може да се сравни с дървени материали, които се разрушават в резултат на гниене, лесно се запалват и следователно не са подходящи за изграждане на трайни конструкции. Стоманата се разпада сравнително бързо, когато е изложена на влажен въздух. Не може да се използва за изграждане на стени на сгради, тъй като лесно провежда топлина; като се има предвид това свойство, стоманените стени ще трябва да бъдат направени 40 пъти по-дебели от бетона, стоманата е три пъти по-тежка от бетона.

Бетонът е незаменим материал за изграждането на магистрали, по които бързо се движат различни видове превозни средства. От стоманобетон се изграждат мостове, водостоци, подпорни стени и виадукти. Пътните настилки по магистралите и основите за асфалтобетонни настилки се правят масово от циментобетон.

По решение на партията и правителството у нас е широко развито фабричното производство на сглобяем стоманобетон, чието използване води до индустриализация на строителството, позволява само сглобяване на конструкция от готови части на строителна площадка.

В пътните настилки бетонът издържа на износването на превозните средства, преминаващи по пътя, пренася и разпределя натоварването от колелата на автомобила към земята. В мостовите конструкции бетонът издържа на тежките натоварвания на автомобили, автобуси и трамваи, преминаващи през моста, а също така издържа на размиващото действие на водата върху стълбовете на моста; мощни ледени плочи се чупят върху бетонни бикове, които реката носи в ледоноса. Сега е трудно дори да си представим как би се извършило строителството, ако човек нямаше циментов бетон. Много от сградите, които се строят днес от стоманобетон и бетон, биха изисквали много повече труд и разходи при опит за използване на други материали, а други биха били напълно неосъществими.

Ако сравним каменен мост с мост от съвременен стоманобетон, ще се открие огромна разлика в количеството на материалите, във външния вид на конструкциите (фиг. 2). За всички е ясно, че колкото по-малко материали се използват за строителство, толкова по-евтина е конструкцията, толкова по-изгодна е тя.

Фиг.2. Стоманобетонен мост и мост от естествен камък

Свойствата на бетона и приложението му в пътното строителство са описани по-долу.

Приготвяне на бетонна смес

За да се получи материал с добре дефинирани свойства - бетон от такива разнородни вещества като вода, цимент, пясък и натрошен камък или чакъл, трябва да се извършат редица операции. В същото време е важно да следвате инструкциите на техническите правила и инструкции. Въпреки че производството на бетон често се извършва директно на строителната площадка, в този случай това ни напомня за всяко фабрично производство.

От добри циментови и каменни материали можете да получите здрав и стабилен бетон, но също така можете да го развалите, ако нарушите правилата за приготвяне и съставяне на бетон. На първо място е необходимо да се определи съставът на бетонната смес - съотношението на всички материали за нея. Колко цимент и други материали трябва да се вземат и в какво съотношение се определя от лабораторията, която съществува към всяка строителна площадка. Преди избора на бетоновия състав трябва да се знаят изискванията за този бетон. В строителния проект, в зависимост от предназначението на бетона, към него се налагат определени изисквания по отношение на якост и други технически свойства.

Силата на бетона се посочва под формата на клас. Издръжливостта на бетона в повечето случаи се изразява в изискването за неговата устойчивост на замръзване. За климатичните условия на нашата страна е необходим бетон с много висока устойчивост на замръзване. За да може бетонът да отговаря на тези изисквания, трябва да се използва портланд цимент с определен минералогичен състав и клас най-малко 500; каменните материали могат да се използват само тествани за устойчивост на замръзване, като съотношението вода-цимент на сместа трябва да се приема не по-високо от 0,50. Ако всички тези изисквания са изпълнени, бетонът ще има висока устойчивост на замръзване. Също толкова важно е при определяне на състава на бетона да се гарантира, че свойствата на бетонната смес съответстват на наличните механизми за нейното уплътняване и полагане.

Това съответствие се постига чрез такъв подбор на състава на сместа, който й придава определена подвижност. Скоростта на втечняване на бетонната смес по време на вибрации се нарича още обработваемост.

Подвижността на бетонната смес се определя по следния начин. Метална форма се запълва с бетонна смес - конус, който няма дъно и е монтиран на плоска стойка. Конусът се отстранява и след отстраняването му се измерва слягането (заливането) на бетоновата смес. Подвижността на бетонната смес се изразява в сантиметри от тягата на сместа спрямо първоначалната височина.

За да се определи обработваемостта, конусът се поставя под формата на проби - кубчета със страничен размер 20 сантиметра. Формата с конус е фиксирана върху лабораторна вибрационна платформа (фиг. 3). Конусът се запълва с бетонова смес, както и при определяне на подвижността се отстранява конусната форма, включва се вибриращата платформа и се определя времето на разпръскване на бетоновата смес във формата. Мярка за обработваемост е времето в секунди, необходимо на сместа да се разпространи във формата.

Фиг.3. Определяне на обработваемостта на бетонната смес:
отляво - калъп с конус, напълнен с бетон, преди да вибрира;
вдясно - форма с бетонова смес след вибриране

За обикновен пътен бетон се използва смес с наклон от 2-3 см и обработваемост 20-25 секунди. За тънкостенни и плътно подсилени конструкции тягата на конуса на бетоновата смес трябва да бъде 5-6 сантиметра с обработваемост 5-10 секунди.

Основното изискване, което обикновено се спазва при избора на състава на бетона за настилка и за армирани конструкции, е запълването на всички празнини между частици от по-голям материал с малки частици. Освен това е необходимо да се създаде смазващ слой от циментова паста върху повърхността на инертните частици, за да се получи подвижна смес.

Фиг.4. Схема за избор на бетонов състав

Ha Фиг. 4 ясно показва избора на състава на бетона. Първо им се дава количеството цимент или с помощта на помощни таблици се изчислява количеството вода, необходимо за дадена смес. След това определете водно-циментовото съотношение - W/C. Това съотношение е много важно за характеризиране на качеството и свойствата на циментовия камък и бетона. Ясно е, че колкото по-разредено е циментовото лепило, толкова по-ниска е неговата якост. В практиката за избор на състава на бетона с дадена якост се използват графики на зависимостта на якостта на бетона от W / C, изградени въз основа на експериментални данни. Фигура 5 показва пример за такава графика за бетон върху цимент от различни степени и натрошен камък. При голямо количество работа се препоръчва предварително да се избере съставът на бетона в лабораторията, като се определи зависимостта на якостта на бетона от съотношението вода-цимент в експеримента за тези материали. След определяне на консумацията на цимент и вода, количеството минерални материали - пясък и натрошен камък - се изчислява така, че общият им обем с обема на циментовата паста да е 1000 литра (1 кубичен метър). След предварителни изчисления задължително се извършва пробно смесване на бетонната смес с проверка на нейната обработваемост и с производството на контролни проби. Ако по време на изпитването обработваемостта на бетонната смес се окаже различна от посочената, съставът на бетона се коригира чрез промяна на съдържанието на цимент и вода в него, като съотношението вода-цимент се оставя непроменено.

Фиг.5. Графика на зависимостта на марката бетон от водно-циментовото съотношение за цименти от различни марки (числата над кривите показват марката на цимента).

Когато съставът на бетона се втвърди, той се прехвърля в бетоновия завод. За точно претегляне на компонентите в съвременните бетонови заводи се използват автоматични дозатори за претегляне, които се монтират за претегляне на дадена порция от всякакви насипни материали или вода. В малките бетоносмесителни инсталации се използват по-прости дозатори, като бункери или кутии, монтирани на конвенционални центезимални скали.

Прецизното измерване на съставните части на бетона е необходимо, за да съответстват неговите свойства на посочените и да се гарантира необходимата хомогенност на сместа. В допълнение, неточността в дозирането води до прекомерно използване на цимент - най-скъпият компонент на бетона. Следователно съвременните технически разпоредби изискват задължителното използване на насипна дозировка на всички материали.

Следващата операция е смесване на бетонната смес. Смесването се извършва в специални машини - бетонобъркачки. Нашата индустрия за различни условия на работа произвежда мобилни и стационарни бетонобъркачки с различен капацитет с обем на смесителния барабан от 100 до 4500 литра. За приготвяне на твърди смеси се произвеждат бетонобъркачки с принудително смесване. Конвенционалните бетонобъркачки смесват бетонната смес, като я движат с остриета, докато барабанът се върти. Фигура 6 показва два вида най-често срещани бетонобъркачки. След смесване сместа се изхвърля чрез накланяне на барабана в неговата крушовидна форма или през тава, която се избутва във вътрешността на барабана.

Фиг.6. Бетонобъркачки с различни дизайни

Конвенционалните бетонобъркачки работят на такъв периодичен цикъл. Но има и непрекъснати бетонобъркачки, които имат значително по-висока производителност при по-малки размери.

Производителността на периодичните бетонобъркачки варира в зависимост от капацитета им. Със среден капацитет, той побира 1200 литра сухи материали при натоварване и доставя около 800 литра готов бетон. Почасовата му производителност е приблизително 15 кубически метра смес. Непрекъснатият бетонобъркак е по-икономичен и е проектиран за капацитет от 100-200 кубически метра на час.

В пътното строителство мобилните бетонобъркачки се използват широко, тъй като при получаване на материали с железопътен или воден транспорт и на големи разстояния от основите до мястото на полагане, транспортирането на бетонната смес става трудно и става технически неприемливо. При продължително транспортиране на сместа, нейната подвижност се променя и качеството се влошава; следователно пътните работници са склонни да транспортират сухи материали и да ги смесват на място в мобилен бетонобъркач.

Най-новото постижение на технологията в областта на бетоноподготовката са съвременните автоматизирани инсталации за големи строителни проекти. Денонощно в такъв завод, капаците на дозаторите работят, натрошен камък и пясък се изсипват с рев в бункерите, лее се вода. Готовият бетон се изсипва в каросерията на мощни самосвали, които го отвеждат до съоръженията, разтоварват го и отново се връщат в завода.

Продължава работата по по-нататъшно усъвършенстване на методите за приготвяне и полагане на бетоновата смес.

За да се положи плътно бетонната смес с най-ниско съдържание на вода в нея и следователно с най-ниска консумация на цимент, в момента широко се използва вибрацията на бетонната смес. Какво е действието му. Всеки знае, че разклащането на гранулиран материал, като сух пясък, ви позволява да поставите много повече материал в една и съща кутия, отколкото без такова разклащане: материалът приляга по-плътно. Ако разклащате бетонната смес с голяма честота, тогава циментовият разтвор се втечнява и сместа придобива свойствата на течност. В това състояние бетонната смес плътно запълва носещия обем на кофража, без да оставя празнини в него - черупки.

За придаване на вибрации на бетонния смог се използват специални механизми - вибратори.

Вибраторът извършва няколко хиляди вибрации в минута и тези вибрации се предават на заобикалящата бетонна смес. Сместа, придобивайки свойствата на тежка течност, се разстила върху кофража, запълвайки го и обгръщайки армировката. Twitter и чакълът в същото време се удавят в циментовата замазка и се разпределят равномерно в масата на бетона.

С помощта на вибрация е възможно да се полагат много по-малко мобилни смеси, отколкото ръчно. Чрез намаляване на количеството вода за такива смеси, ние подобряваме техническите свойства на бетона. Следователно, вибрираният бетон е с по-високо качество от ръчно поставения бетон.

Нашата индустрия произвежда различни видове вибратори, предназначени за полагане на бетон в масивни и тънкостенни, неармирани и армирани конструкции. Фигура 7 показва външния вид на вътрешните и повърхностните вибратори за уплътняване на бетонната смес.

Фиг.7. Външен вид на вибраторите:
а - вътрешен вибратор;
b - повърхностен вибратор

Вътрешният вибратор се потапя в бетонната маса по време на работа. За конструкция с малка дебелина и с голяма хоризонтална повърхност, като пътни настилки, мостови и подови плочи и др., се използват така наречените повърхностни вибратори (показани на фиг. 7, б), прикрепени към платформа, която се поставя върху бетонната повърхност. Вибрациите на обекта се предават на бетонната смес. Най-широко се използват в пътното строителство. За уплътняване на бетон в продукти, формата с продукта се монтира на специална вибрираща маса. Когато вибраторът е включен, цялата форма е подложена на вибрации заедно с бетонната смес; в резултат се постига висока степен на уплътняване. Възможно е да се предават вибрациите на бетонната смес чрез фиксиране на вибратора върху кофража; такива вибратори се наричат ​​външни или вибратори, тъй като са прикрепени към кофража с менгеме.

Техниката на уплътняване на бетона, особено при производството на сглобяеми бетонови изделия, бързо се подобрява: мощността и честотата на вибрациите на вибраторите се увеличават, едновременно се въвежда вибрация на вибриращата маса и повърхностния вибратор, вибрация с натоварване на бетонната смес по цялото площ на продукта. Може да се предположи, че през следващите години технологията на полагане и уплътняване на бетон ще направи значителна крачка напред по пътя на по-нататъшния технически прогрес.

При изграждането на пътища се използват сложни сложни машини за довършителни работи на бетон, които изравняват сместа, уплътняват я чрез вибриране и трамбоване, профилират повърхността и я трамбоват. Съвременната единица за устройство на циментобетонна настилка (фиг. 8) не отстъпва по сложност на извършените операции и ефективност на работа на зърнени и въглищни комбайни.

Фиг.8. Paver

Целият цикъл на настилка се извършва от няколко машини. Релсовите форми се монтират върху профилирана и уплътнена основа; те ограничават лентата на бъдещата настилка на пътното платно, са кофраж за тротоарната плоча и в същото време служат като релси за движение на бетонови павета машини. Верига от самосвали доставя бетоновата смес от завода и я изсипва в кофата на разпределителя. От кофата сместа се зарежда отново в разпределителния бункер и се поставя в насипно състояние върху основата между релсовите форми със слой с определена дебелина. След разпределителя се движи машина за довършване на бетон, уплътняване, изравняване и профилиране на покритието; зад него се движат устройства за рязане на компенсаторни фуги. За един ден такъв агрегат може да измине 300 метра, оставяйки след себе си завършена пътна настилка. След полагане на бетона повърхността му се покрива със слой пясък или филм от някакъв вид лак или битум, като по този начин се предпазва от изсъхване. В случай, че подслонът е направен с пясък, той редовно се полива. След 20 дни е разрешено да се отвори движението по пътя, ако времето е топло с температура на въздуха най-малко 15 °.

За централна Русия продължителността на строителния сезон е около 200 дни. През това време един комплект машини ще може да подготви 60 километра първокласен път. И какво огромно количество строителни материали трябва да се транспортират за това! Само за изграждането на настилката ще са необходими над 3500 тона материали на километър от пътя и над 200 000 тона за цялата дължина на пътя. За транспортирането на цялата тази маса от пясък, чакъл, бетонова смес и т.н. ще са необходими около 40 000 пътувания с мощни самосвали.

Зреене на бетон

От момента на направата на бетонната смес до пълното й втвърдяване преминава определен период на зреене, придобиване на якост, траещ в зависимост от вида на цимента и външните условия (температура и влажност) от няколко дни до няколко месеца и дори години. През това време бетонът от подвижността на пластичната маса се превръща в издръжлив изкуствен камък.

Тази трансформация става постепенно. Първият период на узряване на бетона се нарича период на втвърдяване. Обикновено продължава няколко часа. По това време циментовата паста губи своята подвижност. Водата частично влиза в химичните съединения и частично се разпределя по повърхността на новообразуваните съединения, бетонната смес губи своята подвижност и придобива минимална якост.

Периодът на втвърдяване не може да бъде рязко отделен от следващия период - периода на втвърдяване. Няколко часа след полагането обаче идва момент, в който бетонната смес става неподвижна и не може да вибрира, без да се счупи. Този момент може да се счита за край на периода на настройка.

За да протичат достатъчно ефективно процесите на химическо комбиниране на вода с циментови минерали, е необходимо бетонът да се поддържа мокър. Втвърдяването спира не само при ниски температури, но и при недостатъчна влажност. В това отношение бетонът е като растение: трябва да се полива и топло, за да стане силен. При нормална температура бетонът върху портланд цимент придобива основната си якост в рамките на 20-30 дни след втвърдяване. Благоприятно влияние върху скоростта на втвърдяване е повишаването на температурата, за което е известно, че ускорява химичните реакции. За изчисления обикновено се взема силата, която бетонът достига до времето за втвърдяване от 28 дни. Повишаването на температурата ви позволява да получите същата сила за много по-кратко време.

Въз основа на изследването на процеса на втвърдяване са разработени условията за получаване на добър бетон: умерено количество вода при смесване, мокри и топли условия на втвърдяване. Качеството на конструкциите зависи от спазването на тези условия.

Бетонни работи през зимата

Сравнително тежките климатични условия в почти цялата територия на Русия са неблагоприятни за втвърдяване на бетона; поради това строителите често трябва изкуствено да създават влажна и топла среда за положения бетон. Съветските учени и инженери разработиха високоефективни методи за полагане на бетон при зимни условия, позволяващи работата да се извършва целогодишно.

През зимата е необходимо да загреете материалите за бетон и да ги предпазите от охлаждане или дори да затоплите бетона, положен в конструкцията, докато придобие желаната якост. Но през последните години е разработен метод, който ви позволява да работите при отрицателни температури и без нагряване на материали и бетон.

Най-лесният начин за създаване на благоприятни условия за втвърдяване на бетона през зимата е методът "термос а", разработен преди повече от 40 години от проф. I.A. Киреенко. С този метод конструкцията е добре изолирана от околната среда, така че да остане топла за дълго време. Принципът на този метод е същият като този на обикновен термос. Топлината, отделена по време на втвърдяването на цимента, при липса на загуби, загрява конструкцията отвътре. По този начин бетонът може да се полага в масивни конструкции, чиято повърхност е малка в сравнение с обема.

За по-малко масивни конструкции се използва изкуствено отопление: конструкцията се облича с дървена оранжерия (това е най-малко печелившата техника) или се нагрява с пара, като се монтира специален кожух около кофража, под който се преминава пара, или накрая, конструкцията се нагрява с електрически ток.

Метод, основан на въвеждането на солни добавки в бетонната смес, който понижава точката на замръзване на бетонната смес и ускорява втвърдяването на бетона, се използва широко при производството на бетонови работи през зимата. Тези соли включват хлоридни соли: калциев хлорид и натриев хлорид. С малки добавки на соли е възможно да се изградят всякакви критични конструкции в условия на замръзване и лек замръзване, без да се вземат специални мерки за нагряване на бетона. За по-малко важни и временни конструкции е възможно да се използват големи добавки от соли, които правят възможно извършването на работа по същия начин, както през лятото, при температури до -20 °.

Фигура 9 показва различни начини за нагряване на бетон в конструкции по време на зимна работа. Изпаряването на бетон се използва и през лятото в базите за производство на сглобяеми стоманобетонни части за ускоряване на втвърдяването на бетона и увеличаване на оборота на формите.

Фиг.9. Начини за затопляне на бетон през зимата:
а - методът на "термос"; б - парно отопление; в - електрическо отопление

Методите за производство на бетонови работи през зимата, ускорените методи за узряване на бетона чрез нагряване и пара, са намерили най-широко разпространение в съветската строителна технология.

Целогодишното производство на работа, производството на сглобяеми продукти във фабрики се превръщат в основните методи, които характеризират домашната техника на бетонна работа, включително пътно строителство.

Издръжливост на бетонните конструкции

При изграждането на гигантски конструкции циментовият бетон играе важна роля, като един от най-издръжливите строителни материали на нашето време.

На пръв поглед мъртвите, неподвижни бетонни конструкции живеят в сложни и стресови условия, претърпявайки разрушителни промени. Да разбере живота на бетона, неговите свойства и болести, да се научи как да управлява живота му по свое желание - това е задачата на човека, създал бетона.

Всъщност защо се разрушават отделни конструкции, изградени от бетон?

Бетонът, макар и много устойчив, с течение на времето става „западнал“, покрива се с пукнатини, рони се и умира. Факт е, че бетонът би издържал почти вечно, ако не беше изложен на въздействието на околната среда. Водата има най-силен разрушителен ефект върху бетонните конструкции.

Има една древна латинска поговорка „капка износва камък“. Тази поговорка е вярна не само в преносен смисъл, но и в буквален смисъл. Не е рядкост да видите вдлъбнатини върху стара каменна настилка, образувани в камъка на места, където капки вода постоянно падат от покрива. Те се появиха, защото има бавно разтваряне на камъка във водата. Частици падаща вода откъсват молекулите на веществото, което изгражда камъка, от повърхността му, заобикалят ги и ги отнасят. За дълго време дори кварцовият речен пясък постепенно се разтваря в големи количества вода.

В естествени условия в продължение на дълги периоди от време, измерени в десетки и стотици хиляди години, непрекъснато протичат процесите на разтваряне на някои скали и образуване на нови.

Разтварянето на естествени и изкуствени каменни материали може да се увеличи значително, ако водата съдържа въглероден диоксид и някои други вещества. Въглеродният диоксид се намира във въздуха в много малки количества (0,03%) и следователно присъства във всяка вода, която влиза в контакт с въздуха.

Такъв широко разпространен естествен каменен материал като варовика се разтваря във вода дори повече от кварца. Необходими са около 3000 литра вода, за да се разтвори 1 грам варовик. Наличието на въглероден диоксид във водата драстично повишава разтворимостта на варовика. В естествените находища на варовик, в резултат на разтварянето му с вода, се образуват огромни подземни пещери.

Говорим подробно за стабилността на скалите, тъй като бетонът по същество е изкуствена скала и процесите на неговото разрушаване са подобни на разрушаването на естествените скали.

Втвърденият бетон съдържа вар, вещество, силно разтворимо във вода. Да, и други вещества, които съставляват циментовия камък, могат постепенно да се разтворят във вода.

Академик А.А. Байков, който изучава издръжливостта на бетона, посочи, че всички бетонни конструкции, изработени от портланд цимент, трябва неизбежно да преминат през процеса на излугване на вар и след известно време да загубят всякаква кохерентност и да се срутят.

При пътните конструкции най-голямата опасност от разпадане е за опорите на мостове. В пътната настилка повърхностният слой е изложен на разтварящото действие на водата.

Освен разтварящото действие, водата е особено опасна в случаите, когато бетонното въоръжение е подложено на редуващо се намокряне във вода и последващо замръзване. Многократното повторение на такива цикли води до бързо разрушаване на бетона.

Когато бетонът, наситен с вода, замръзне, настъпва разрушаване поради водната аномалия, известна от физиката. За разлика от повечето вещества, водата, както знаете, когато е замръзнала, т.е. по време на прехода от течно в твърдо състояние се разширява, и то доста значително - с около 10%. Всеки знае, че е невъзможно да оставите бутилка, пълна с вода, и запушена бутилка на студено: водата ще замръзне и бутилката може да се спука, тъй като замръзването на йода може да развие налягане от над 800 атмосфери (фиг. 10). Дори стоманените водопроводни тръби, положени в земята, могат да се спукат при силни студове в резултат на замръзване на водата в тях. Увеличаването на обема на водата по време на замразяване е използвано преди в кариерите за разцепване на добития камък.

Фиг.10. а - вода, замръзнала в открит съд (кофа): ледът образува "шапка" над стените на съда, заемайки по-голям обем;
b - когато водата е замръзнала в плътно затворен съд, налягането върху стените му достига 800 атмосфери

Същите явления възникват и при втвърдения бетон, когато е подложен на замръзване. Водата в порите на бетона замръзва в тях и, разширявайки се, причинява напрежения, които могат да разрушат бетонната конструкция. По-голямата или по-малката устойчивост на бетона към разрушителното действие на вода и замръзване зависи преди всичко от структурата на циментовия камък. Задачата на пътния строител, издигащ бетонни конструкции, е да създаде всички условия за получаване на устойчив на замръзване издръжлив бетон. За да направите това, бетонът трябва да бъде възможно най-гъст, което означава, че трябва да бъде приготвен с минимални количества вода, плътно набит и втвърден при благоприятни условия за втвърдяване.

В подводните и подземните части на конструкциите няма опасност от разрушаване на бетона от замръзване, тук е възможен разтварящият ефект на водата, който може да бъде засилен от химичния ефект на солите, разтворени в естествени води.

Естествените води (подземни и речни) могат да имат рязко различен състав в зависимост от състава на скалите, с които влизат в контакт по пътя си.

За бетона съдържанието на сулфатни соли (сулфати) във водата е особено вредно. Калциевият сулфат, магнезиевият сулфат, натриевият сулфат са опасни, тъй като попадайки в бетона във воден разтвор, те влизат в химическо взаимодействие със съставните части на втвърдения циментов камък, образувайки нови съединения. Когато в втвърдения циментов камък започнат химични реакции с образуването на нови вещества, тогава, естествено, адхезията на частиците на циментовия камък се нарушава и неговата здравина, а следователно и здравината на бетона намалява. Освен това се образуват сулфати със съставките на циментовия камък - вар и калциеви алуминати - ново съединение - калциев сулфоалуминат, който заема обем 2,5 пъти по-голям от оригиналните материали.

Кристализацията на калциевия сулфоалуминат води до набъбване и напукване на циментовия камък, а следователно и на циментобетонните конструкции.

Различните видове агресивни химически въздействия на естествените води върху бетона могат да се сведат до три основни типа, показани на фиг.11.

Фиг.11. Основните видове разрушаване на бетон от агресивни води

При проектирането и изграждането на трайни конструкции инженерите вземат предвид условията, в които ще бъдат разположени тези конструкции, и изчисляват експлоатационния им живот за предварително определен период.

Бетонни настилки

Силният, издръжлив, устойчив на износване циментов бетон се е показал от най-добрата страна като материал за пътни основи и покрития. Изчисленията потвърждават, че използването на циментов бетон носи големи икономии на националната икономика.

През далечната 1913 г. в Тифлис е построен първият бетонен път.

Освен преките икономически ползи по време на строителството, бетонната настилка осигурява значителни технически и икономически предимства при експлоатацията на пътя. Високата издръжливост на бетона ви позволява да намалите разходите за поддръжка и ремонт до минимум. Срокът на експлоатация на бетонната пътна настилка е няколко пъти по-дълъг от този на асфалтобетонната настилка. Добре изграден път с циментово-бетонна настилка (фиг. 20) може да служи няколко десетилетия без основен ремонт. Циментобетонната пътна настилка е плоча с дебелина 18-24 см.

Фиг.12. Път с циментобетонна настилка

Ако пътят е покрит с непрекъсната лента от бетон, тогава с температурни промени (ден и нощ, лято и зима), бетонната плоча ще промени размера - ще се разшири и свива и в нея ще възникнат напрежения, което може да доведе до бетон напукване. Всеки знае, че при подреждането на железопътните релси релсите никога не се свързват тясно, за да се предотврати изкривяване по време на термично разширение, а се оставя празнина от няколко милиметра на ставите. През лятото тази празнина е затворена, а през зимата краищата на релсите се разминават.

На бетонен път също се правят шевове на определено разстояние - пролуки. За да не се срути бетонната плоча при нагряване, се подреждат разширителни фуги - през пролуки между съседни бетонни тротоарни плочи. Шевовете се запълват с еластичен битумен мастик, така че водата да не прониква в основата под плочата. Разширителни шевове в умерен климат се подреждат след 20-30 метра. Това разстояние зависи от температурата на бетонната смес в момента на полагане, както и от климата на района.

Ако не е предвидена компенсаторна фуга, тогава покритието, нагряващо се в гореща слънчева дъщеря, ще бъде толкова напрегнато, че цели парчета бетон могат да се откъснат от повърхността му. При излитане на сила от покритието те могат да причинят злополуки. Такива явления са наблюдавани на един от пътищата в Калифорния (САЩ), където не са направени необходимите шевове.

Когато покритието се охлади до температура, по-ниска от температурата на бетонната смес и момента на полагане, бетонът ще се свие и бетонната плоча може да се напука. За да се избегне появата на такива пукнатини, покритието се разделя от шевове на разстояния, по-малки от тези, при които възникват опасни напрежения. Такива шевове обикновено се подреждат на разстояние (5-10 метра) и представляват разрези, чиято дълбочина е равна на една трета от дебелината на плочата.Тези шевове се наричат ​​компресионни шевове.Компресивният шев се запълва с мастика, т.к. както и разширяващия шев.

По оста на пътя се подрежда и шев от типа на компресионни шевове, в противен случай може да се образува надлъжна пукнатина.

По този начин циментобетонната настилка се състои като че ли от отделни плочи. За да се избегне нарушаване на здравината на цялото покритие, както и да се прехвърли натоварването от движещи се машини от една плоча на друга, в шевовете се монтират специални метални пръти.

Срокът на експлоатация на покритието зависи от качеството на изпълнението на всички работи по устройството за покритие.

Строителството на пътища с бетонна настилка непрекъснато се увеличава, те се превръщат в основен тип главни пътища.

Подово устройство. Материали и технологии Зарубина Людмила

Глава 4 Монолитни безшевни циментово-бетонни подови настилки

Монолитни безшевни циментово-бетонни подови настилки