У статті буде розказано про технології бетонних робіт, буде дана класифікація бетонів для приватного будівництва і вказані важливі аспекти виробництва бетонування конструкцій приватного будинку.
Чому так важливо дотримуватися технологію бетонних робіт?
Саме це питання і є основним для розкриття в цій статті. Бетонні роботи дуже трудомісткий і складний процес. У приватному будівництві він може займати від 10% до 50% вартості всіх будівельних робіт, до них можна віднести бетонування фундаментів, ростверків, підвальних стін, балок, перекриттів, монолітних ділянок, перемичок і т. д. Не дотримання суворих, але не складних правил може призвести до значних дефектів бетонних конструкцій:
зменшення марки бетону в порівнянні з проектною;
кришіння бетону;
неприпустимі прогини і крени конструкцій;
розшарування бетонної суміші;
поява пір (дірок) в тілі бетонної конструкції - освіта концентраторів напружень;
відколи, відколи шматків бетону;
зменшення захисного шару бетону.
Приміром, здається, що якщо не вібрувати бетон нічого страшного не буде, зате яка економія часу та грошей! А ось і ні, така операція є невід'ємною частиною технологічного процесу і нехтування нею може привести до непрацездатності фундаменту і непередбачених деформацій. Неправильний догляд при твердінні бетону може привести до появи низькоякісної і непридатною конструкції, навіть якщо спочатку ви брали якісний бетон високого класу. Таким чином, варто зрозуміти, що бетонні будівельні роботи повинні виконуватися стого по технології і кожен пункт описаний нижче є обов'язковим до виконання.
Класифікація і види бетону.
Бетон одержують змішуванням в'яжучого речовини (зазвичай цемент), дрібного заповнювача (піску) та крупного (щебінь або гравій) заповнювачів, води і, у разі потреби, спеціальних добавок. Щільність бетону в затверділому стані коливається від 2200 кг/куб.м до 2500 кг/куб.м. При виборі виду, марки, класу бетону для конструкцій інженер керується розрахунками, нормами та рекомендаціями. Повний цикл набору міцності бетоном становить 28 днів, при нормальних умовах - температура до 20 градусів і вологість не менше 80-90%. Для того щоб зрозуміти ці позначення розглянемо основні характеристики бетонних сумішей:
Важкий (звичайний) або легкий бетон. Основна відмінність таких бетонів в заповнювачі. До складу важкого бетону входить крупний заповнювач - гравій або галька. До складу легкого бетону (види: газобетон, перлітобетон, пінобетон) доменний шлак (шлакобетон) заповнювачем виступає відносно легкі матеріали - керамзит, перліт, спінений порошок. Важкі бетони застосовуються для конструктивних елементів (фундаменти, балки, перекриття), легкі застосовуються для конструктивних і теплоізолюючих елементів (стінові блоки, полегшені перекриття).
Види фракцій (розмірів) крупного заповнювача. Грубозернистий бетон із заповнювачем більше 10 мм, дрібнозернистий бетон в якому використовують заповнювач менше 10 мм.
Міцність бетону - міцність затверділого бетону на стиск. В залежності від міцності бетону його поділяють на класи і марки: В3,5; В5; В7,5; В12; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60. У приватному будівництві найбільш застосовні бетони класів В3,5 і В7,5 (для неармованих конструкцій, підлив, подбетонок, ступенів) і В15, В20 для пристрою всіх армованих конструкцій.
Співвідношення класу і марки бетону
Щільність бетону - відношення маси бетону до його об'єму. Найбільш зустрічаються в приватному будівництві це важкі бетони (1,8-2,5 т/м3) і легкі (0,6-1,8 т/м3).
Морозостійкість бетону - це здатність бетону витримувати поперемінні цикли «заморожування-відтавання», іншими словами це на скільки незахищений бетон здатний зберігати свою міцність під дією змінних температур. Марки бетону по морозостійкості: F25; F35; F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500, в приватному будівництві застосовують марки по морозостійкості від F35 до F150.
Водонепроникність бетону - сопративляемость бетону просочуванню води під тиском. Розрізняють марки бетону по водонепроникності: W2, W4, W6, W8, W10, W12. У приватному будівництві така характеристика бетону може зустрінеться при будівництві басейнів або фундаментів в умовах високого рівня ґрунтових вод, найбільш вживані марки W2-W6.
Жорстка або рухома бетонна суміш. Рухливу суміш відносно легко перемішувати. Вона плавно приймають форму опалубки під впливом сили тяжіння Землі. Жорстку суміш необхідно укладати, прикладаючи при цьому силу.
Вимоги до рухливості бетону різних видів конструкцій:
для неармованих і малоармированных фундаментів 1-3 см;
для масивних армованих фундаментів і плит 3-6 див.
Ця характеристика має вираз у так званій «осаді конуса» , підраховується в сантиметрах. Загальний час випробування з початку заповнення конуса бетонної сумішшю в установленому приладі при першому визначенні і до закінчення визначення жорсткості при другому визначенні не повинно перевищувати 15 хвилин. Чим більше осадка конуса (від 0 см до 20 см) тим більш рухлива суміш.
Рухливість бетону
Часто приватні забудовники вдаються до виготовлення бетону прямо на будівельному майданчику, обґрунтовуючи це дешевизною і зручністю. Але не завжди таким чином можна досягти заявленої проектної марки бетону, однорідності бетонної суміші, правильної рухливості бетону (легкоукладальності). Ну а як по іншому? Якщо бетон погано сповзає по коробу в опалубку, треба додати води? А ось і ні! Це змінить водоцементне співвідношення бетону і знизить марку. З цього можна зробити висновок, що краще замовляти бетон на заводі, який добре себе зарекомендував.
Паспорт бетону
При цьому вам зобов'язані надати паспорт на товарний бетон, де будуть його характеристики. У вас буде документ, в випадку не відповідності можна звернутися зі скаргою до виробника. Рухливість бетонної суміші визначається заводом-виробником на підставі розробленої технології, залежно від кількості армування, сприйманих навантажень, виду конструкції і т.д.
Склад бетону.
Склад бетону на 1 м3, звичайного, не водостійкого.
Склад бетону для мало і среднеармированных конструкцій
В цілому технологію можна розділити на три великих етапи:
Підготовчі та опалубні роботи;
Подача, прийом бетонної суміші і догляд за бетоном;
Распалубливание, роботи після бетонування.
Кожен з етапів вимагає певний час, сили і знання на його виконання, етапи будуть описані в хронологічному порядку, що дасть можливість отримати своєрідну технологічну карту» виробництва бетонних робіт.
Підготовчі та опалубні роботи.
Перш за все необхідно зробити замовлення бетону на заводі або зробити його самостійно. Вибирайте з відомих заводів виробників або бетоно-розчинних вузлів (мінізавод), порадьтеся з будівельниками, дізнайтеся про якість бетону, способи доставки, ціною. Роблячи замовлення вкажіть марку, морозостійкість, водонепроникність, рухливість бетону, фракції дрібного та крупного заповнювача (залежить від призначення конструкції, типу армування і способи бетонування), обсяг і час доставки. Перед початком монтажу опалубки, всі великогабаритні вантажі повинні бути прибрані з місця монтажу, необхідно відчистити майданчик від сміття і непотрібних будматеріалів.
Опалубка для бетону по виду монтажу ділиться на знімну (яку можна використовувати після бетонування повторно) і незнімну (залишається частиною конструкції і повторне використання якої неможливо).
Дерево. Найбільш застосовувана в приватному будівництві вид опалубки, виготовляють із хвойних і рідше листяних порід дерев, товщиною від 20 мм Застосовують для всіх видів конструкцій.
Фанера. Застосовують 12-шарову фанеру для виготовлення колон, стін, сходів. Також має широке поширення в котеджному будівництві.
Деревностружкові плити. Товщиною 20 мм, застосовують також як і фанеру.
Метал. Застосовують як прокатний метал, так і листовий (у вигляді незнімної й знімної опалубки). У приватному будівництві застосовують рідше, через дорожнечу матеріалу.
Синтетичні матеріали. Номенклатура з кожним роком збільшується, але найбільш застосовувані це пінопласт, склотканина, склотекстоліт.
При будівництві котеджу або приватного будинку найбільш застосовуваним видом опалубки є саморобна дерев'яна опалубка. Така опалубка складається з 3 частин:
1. Щитова частина. Частина, яка примикає безпосередньо до бетону і є площиною формування конструкції.
3. Підтримують стійки. При бетонуванні балок, перекриттів необхідний елемент тимчасового кріплення конструкції.
Щитову частину роблять з дошки завтовшки не менше 2-2 .5 см, ширина дошки 150-200 мм, з неї набирають необхідну поверхню і скріплюють поперечними брусковыми балками (сшивная планка), з кроком 0,5-1 метр, в залежності від геометричних характеристик конструкції. Цвяхи забивають з боку щита, зверненої до бетону. Цвяхи необхідно підбирати на 10-20 мм більше сумарної товщини дошки і бруски. Якщо кінці цвяха виступають з внутрішньої поверхні опалубки їх треба загнути перпендикулярно. Дошку зазвичай підбирають виходячи з розмірів конструкції, але при цьому необхідно враховувати вагу такої дошки, її повинен бути в змозі підняти і перенести робочий. Опалубку монтують згідно опалубних кресленнями, по осях і позначок, указаним у проекті.
Бетон при твердінні тисне на поверхню опалубки своєю вагою, щоб зберегти стійкість щитів використовують спеціальні елементи. У вигляді установочних стяжечных елементів використовують болти, арматуру, дерев'яні балочки, стяжки з кроком від 1,5 до 3 м залежно від виду і розмірів конструкції.
Стійки виконують з бруса перерізом, що визначаються розрахунком, з розширенням зверху. При розстановці стійок для перекриттів можна використовувати шаховий порядок з кроком 1-2 м. Ясна річ, що чим більше стійок тим краще і зменшиться ймовірність нерівності площин перекриття або балки.
Важливі моменти монтажу опалубки:
Перед бетонуванням необхідно перевірити жорсткість і міцність опалубки, звірити всі розміри опалубки з проектною документацією вертикальні і горизонтальні рівні.
Перевірити наявність щілин і дірок в дерев'яній опалубці, у разі виявлення щілин шириною більше 3 мм і отвори в дерев'яній опалубці закладають, від 3 до 10 мм конопатять (скрученої в косичку) клоччям, а понад 10 мм - зашпаровують дерев'яними рейками. Забивають глиняним тестом, але це в минулому, а сьогодні прийшла ера монтажної піни.
Внутрішня поверхня повинна бути гладкою, якщо вона не гладка укласти по всьому периметру поліетиленову плівку або картон, в результаті бетон буде гладким і цементне молоко залишиться в бетоні. Воно необхідне в цементі у вигляді сполучного і його втрата може призвести до зменшення міцності бетону.
Безпосередньо перед бетонуванням необхідно відчистити опалубку від бруду, ганчірок, шматків непотрібної арматури, деревинок і т. д. Якщо бетонування ведеться взимку відчистити опалубку від снігу.
Перед бетонуванням внутрішню частину опалубки необхідно змастити мастилом (склад вода-мило-гас, вода-мило-масло) або зволожити, для того щоб після распалубливания опалубка знімалася легше і її можна було використовувати повторно. Також використовують відпрацьоване масло, дизпаливо, емульсол.
Подача, прийом бетонної суміші і догляд за бетоном.
Після монтажу опалубки необхідною операцією є установка арматурних каркасів. В середньому для армування залізобетонних конструкцій необхідно від 70 кг до 120 кг на 1 кубічний метр бетону.
Важливо пам'ятати, що переохолодження бетонної суміші призведе до її розшарування і втрати властивостей, перегрів - до швидкого твердіння і неможливості укладання. Це процес відноситься до зимових бетонних робіт та це окрема тема для статті. Тому бетонну суміш варто замовляти безпосередньо на той час, коли за приблизним розрахунком буде готова опалубка і все підготовлено для бетонування. Граничний допустимі термін доставки суміші від заводу до майданчика:
при 20 градусах Цельсія - 45 хвилин;
10-19 градусах Цельсія - 60 хвилин;
5-9 градусів Цельсія - 90 хвилин.
У разі якщо час для доставки бетонної суміші більше ніж 1,5 години, в бетон додають сповільнювачі схоплювання і твердіння, а також пластифікатори. Коли бетонну суміш привезли на будмайданчик потрібно вимагати паспорт бетону, в ньому уточнити марку (клас), час виготовлення і дату, водонепроникність, морозостійкість і порівняти з тими даними які Ви замовили. Також потрібно подивитися не розшарувався бетон? Як про це можна дізнатися? Розшарування відбувається коли суміш перевозили неправильно (не перемішуючи бетоновозе). Тоді гравій і пісок опускаються на дно, а цементне молоко і вода спливають на поверхню. Цей процес призводить до ускладнення укладання бетонної суміші і в майбутньому до зменшення класу. У разі розшарування бетонну суміш потрібно ретельно перемішати перед бетонуванням. Раніше здійснювали перевезення самоскидами, але в даний момент вони майже не застосовуються.
У приватному будівництві прийом бетонної суміші в опалубку здійснюється в основному по спеціальних жолобах з бетоновоза («міксера»), бетономішалки або безпосередньо з бетоновоза, якщо є можливість зручного під'їзду.
Жолоб виконують з збитих дерев'яних дощок товщиною 50 мм і шириною 150 мм, їх зміцнюють поперечними брусками з кроком 0,5-1 м.
Бетонну суміш укладають горизонтальними шарами однакової товщини (10-20 см) без розривів, з послідовним напрямом укладання в одну сторону у всіх шарах. Наступний шар необхідно укладати до початку схоплювання попереднього шару. Бажано, щоб бетон падав на поверхню опалубки з висоти не більше 2 метри (для того щоб не було розшарування бетону). При влаштуванні високих монолітних конструкцій можна використовувати жолоба або бетононасос. Під час укладання суміші його вібрують глибинними вібраторами, це робиться для того, щоб із суміші вийшли всі пори повітря (бульбашки) і бетон вийшов однороднопрочный. Під впливом вібратора бетонна суміш стає більш пластичною і потрапляє у всі пори і незаполненые ділянки. При ущільненні бетонної суміші кінець робочої частини вібратора повинен занурюватися в раніше покладений шар. Переставляти вібратор треба на відстань 25-50 см (зони вібрації повинні трохи перекривати один одного), вібрувати 0.5-2 хвилини, в залежності від виду бетонної суміші. При вибрировании можна доторкатися вібратором арматурних стрижнів, опалубки, підставок під арматуру. Вібрування припиняють після того, як не залишиться не провибрированных ділянок і коли забезпечено повне ущільнення бетонної суміші. На можливість закінчення вібрування вказує виділення розчину вздовж опалубки і занурення частинок крупного заповнювача в розчин.
Після подачі бетонної суміші потрібно починати вести догляд за нею, для того щоб бетон придбав необхідну міцність в призначений термін. Наростання міцності бетону відбувається швидко і бетон (на портландцементі) через 7-10 днів після укладання набирає 60-70% своєї 28-денний міцності. Потім зростання міцності сповільнюється. Нормальні умови тверднення описані вище (t=20 C і вологість не менше 80%) особливо важливо підтримувати перші кілька днів. Догляд за бетоном ведуть зазвичай 3-5 дні. Необхідний догляд за бетоном:
підтримувати вологе стан бетону - поливати водою до насичення кожні 2-4 години. Чим вище температура повітря, тим більше води випаровується, тим рясніше потрібно поливати. При температурі нижче +5 градусів Цельсія поливання не виробляють.
Зволоження бетонної суміші
не давати сонячним променям безпосередньо впливати на бетон (укриття бетону). Укривають бетон влагоемким матеріалом (тканиною, тирсою, піском) і періодично змочують його.
Догляд за бетонною сумішшю
берегти бетон від ударів, струсів
берегти від різкої зміни температури (день-ніч)
рух людей по забетонированным конструкцій дозволяється тільки після 2-3 днів
Распалубливание бетону.
Распалубочные роботи починають при досягненні бетоном 70-80% проектної міцності, в нормальних умовах це настає після 7-10 діб набору міцності бетоном. Міцність бетону незавантажених монолітних конструкцій при розпалубки повинна бути не менше 0,2-0,3 мПа. Як зрозуміти, що бетон набрав міцність? Необхідно провести випробування бетону на міцність, зазвичай це виконується лабораторними методами з застосуванням ударно-імпульсних і ультразвукових приладів.
Але в умовах приватного будівництва, при правильній технології бетонування й догляду за бетоном, показником набору міцності бетону будуть: бетонна поверхня стане світліше (не затверділий бетон має темно-сірий колір) і на дотик твердою. Важливі момент при знятті опалубки:
Распалубочные роботи необхідно проводити обережно, із застосуванням ломів, молотків, гвоздодеров для того щоб можна було використовувати опалубку повторно.
Бажано якомога менше торкатися до поверхні бетону інструментами для того щоб не пошкодити структуру конструкції.
При забрудненні опалубної поверхні бетонної сумішшю необхідно очистити поверхню металевими щітками і шкребками і змастити емульсійним складом.
При утворенні великих раковин і відколів на поверхні бетону її зачищають і затирають цементно-піщаним розчином.
Напливи бетону на поверхні потрібно видалити кельмою.
Дефекти бетону
Контроль якості бетону.
Контроль якості бетону в приватному будівництві здійснюють фахівці за допомогою лабораторного аналізу і спеціальних інструментів. До основних методів неруйнівних випробувань бетону відносять:
Молоток Шмідта;
Молоток Кашкарова;
Прес для визначення міцності бетону в зразках при стисненні і на вигин;
Ультразвукові випробування бетону.
На підставі отриманих даних, інженер робить висновок про фактичної міцності бетону і порівнює із заявленою.
