Прочность бетона при распалубливании

Распалубливание конструкций

Распалубливание конструкций, хотя и требует меньших затрат рабочего времени, чем изготовление или установка опалубки, все же является одним из основных видов опалубочных работ.

От качества распалубливания во многом зависит пригодность опалубочных материалов для дальнейшего использования. При небрежном распалубливании повреждается гладкая поверхность обшивки, ломаются доски обшивки, а иногда и каркас, гнутся крепления. В результате для вторичного использования опалубку требуется ремонтировать или даже полностью заменять. Поэтому распалубливание следует выполнять аккуратно.

Распалубливание начинают после достижения бетоном требуемой прочности. Так как скорость твердения бетона в основном зависит от температуры наружного воздуха и, кроме того, для разных бетонных конструкций требуется различная прочность, время, через которое производят распалубливание, устанавливают с учетом указанных факторов.

Удаление боковых элементов опалубки, не несущих нагрузки от веса конструкции, допускается только после достижения бетоном прочности, обеспечивающей сохранность поверхности и кромок углов при снятии опалубки, если в проекте сооружения нет иных указаний. Обычно боковые поверхности распалубливают в летнее время через 2—3 суток после бетонирования, а нередко и раньше. Сокращение выдержки бетона в опалубке ускоряет бетонные работы, позволяет быстрее оборачивать опалубку и тем самым эффективнее ее использовать.

Несущую опалубку железобетонных конструкций снимают только после достижения бетоном прочности, обеспечивающей целостность конструкции после распалубливания.

Требуемая прочность бетона при распалубливании в зависимости от величины фактической нагрузки на распалубливаемую конструкцию приведена в таблице:

Требуемая прочность бетона при распалубливании

Распалубливание железобетонных конструкций и частичное их загружение могут быть допущены при меньшей прочности бетона, чем указано в таблице, но при прочности не ниже 50% проектной и не ниже 100 кг/см2 при применении арматуры классов А-I и А-II и 150 кг/см2 — при применении арматуры класса А-III.

Стойки и леса, поддерживающие опалубку несущих конструкций, можно удалять при достижении бетоном колонн указанной прочности (см. таблицу выше). Леса и стойки удаляют лишь после снятия боковой опалубки и осмотра распалубленных конструкций и колонн, поддерживающих эти конструкции. Загружать распалубленную конструкцию полной расчетной нагрузкой допускается только после приобретения бетоном проектной прочности.

Удалять опалубку, которая воспринимает вес бетона конструкций, армированных несущими сварными каркасами, допускается только после достижения бетоном этих конструкций 25% проектной прочности. Массивные конструкции распалубливают в сроки, которые назначаются с учетом необходимого теплового режима твердения массива, предусмотренного проектом сооружения.

Особенная осторожность требуется при распалубливании арок и сводов, тонкостенных конструкций (например, сводов-оболочек), а также балочных конструкций пролетом более 8 м. Внезапное приложение нагрузки от собственного веса (после удаления опалубки и лесов) оказывает на конструкцию действие, аналогичное удару, что может повлечь за собой ее разрушение. Поэтому удалению опалубки вышеупомянутых конструкций должно предшествовать плавное и равномерное опускание поддерживающих лесов. Этот процесс, называемый раскружаливанием, осуществляют, ослабляя клинья, опуская домкратные винты, выпуская песок из цилиндров.

Раскружаливание производят в два, три и более приемов в зависимости от длины пролета и веса конструкции.

Опоры, поддерживающие опалубку балочных конструкций, опускают одновременно по всему пролету пропорционально прогибам конструкции от ее собственного веса.

Перед раскружаливанием сводов с затяжками, снабженными муфтами или другими натяжными приспособлениями, вначале натягивают затяжки.

Раскружаливание арок и обыкновенных сводов начинают от замка и ведут симметрично в обе стороны по направлению к пятам.

Раскружаливание перекрытий круглых резервуаров, а также воронок бункеров производят, опуская опоры, расположенные в центре конструкции, и ведут концентрическими рядами по направлению к периметру конструкции. При этом опоры, расположенные по каждому концентрическому ряду, опускают одновременно.

При удалении поэтажных стоек, поддерживающих опалубку забетонированных перекрытий многоэтажных зданий, руководствуются следующими правилами:

• удалять стойки опалубки перекрытия, находящегося непосредственно под бетонируемым перекрытием, не допускается;
• стойки опалубки следующего нижележащего перекрытия можно удалять лишь частично, при этом под всеми балками и прогонами пролетом 4 м и более оставляют «стойки безопасности», расположенные одна от другой на расстоянии не более 5 м;
• стойки опалубки остальных нижележащих перекрытий можно удалять полностью, если прочность бетона этих перекрытий достигла проектной.

При распалубливании применяют набор инструментов, состоящий из кусачек, гаечных ключей и комплекта ломиков трех типов длиной 1; 0,6 и 0,3-0,35 м. Ломики имеют раздвоенные лапки, служащие гвоздодерами. Большой ломик применяют для выполнения операций, требующих больших усилий (например, отъем прижимных и подкружальных досок); средний — для выбивания клиньев, отъемки щитов, кружал; маленький — для образования щелей между элементами опалубки, в которые потом заводятся ломики больших размеров. На звено из двух рабочих нужен комплект из двух больших ломиков, двух средних и одного маленького.

Ломики для распалубливания

Опалубочные панели снимают при помощи коленчатых распалубочных рычагов. Рычаг для снятия панелей, расположенных в два яруса, состоит из металлической штанги 1, изогнутой под прямым углом, с двумя роликами 8. Ролики перемещаются по упорной пластинке 4, закрепленной на панели 6 верхнего яруса. Короткое плечо рычага соединяется с обоймой 2, надетой на прогон панели 3 нижнего яруса, а длинное плечо имеет петлю 7 для крюка подъемного крана.

Коленчатые рычаги для снятия опалубочных панелей, расположенных в два (а) и один (б) яруса

1 — металлическая штанга, 2 — обойма, 3 — панель нижнего яруса, 4 — упорная пластинка, 5 — обшивка щита, 6 — панель верхнего яруса, 7 — петля, 8 — ролики, 9 — штырь (I — положение рычага до отрыва панели, II — то же, после отрыва)

При подъеме (положение II) угол штанги 1, снабженный роликами 8, упирается в металлическую пластинку 4 верхней панели 6. При этом конец короткого колена давит на прогон нижней панели 3 и отрывает панель от бетона, после чего опалубочную панель ,5, подвешенную на штанге 1, поднимают в новое положение.

Рычаг для снятия одноярусных панелей имеет ролики 8, укрепленные в конце короткого плеча штанги 1, а обойма 2, прикрепленная к горизонтальному прогону панели, соединяется со штангой 1 у места ее перегиба. Металлическая пластинка 4 врезана со стороны бетона в обшивку щита. При подъеме и повороте рычага (положение II) пластинка прижимается к бетону, а панель отрывается от него. Такой способ снятия панелей обеспечивает конструкциям сохранность при распалубливании.

Отрыв опалубочных панелей вручную требует больших затрат труда и вызывает простои механизмов. Отделение панелей от бетона при помощи трактора приводит, как правило, к их поломке.

Строительный миф №2. Нужно ли после заливки бетона ждать 28 суток?

Вопрос: сколько нужно ждать, пока произойдет затвердения бетона? Как и за какое время бетон набирает прочность? Действительно ли нужно ждать 28 суток после того, как залит бетон? Когда можно нагружать бетонные конструкции?

Каждому застройщику или строителю выгоднее построить конструкцию, здание или сооружение за кратчайшие сроки. Но бытует целый ряд мнений о том, что необходимо после выполнения работ по бетонированию конструкций ждать пока конструкция «затвердеет», чтоб потом приступить к следующему этапу строительства.

Как и за какое время бетон набирает прочность?

Нужно ли после заливки бетона ожидать 28 суток?

Для правильного вывода необходимо проанализировать нормативные документы и определить режим, этапы и сроки строительства.

При выполнении бетонных работ сталкиваются с двумя актуальными вопросами:

1. Через какое время можно снимать опалубку?
2. Через какое время можно нагружать железобетонный элемент или конструкцию?

Рассмотрим последовательно эти вопросы.

Для сборных железобетонных изделий очень важно определить отпускную прочность.

Отпускная прочность – это набранная прочность бетона, устанавливаемая нормативами, при которой железобетонное изделие возможно поставлять с завода на строительную площадку.

Величина отпускной прочности устанавливается согласно ГОСТов или других нормативных документов в зависимости от:

• вида и размера конструкции;
• состава бетона;
• условий твердения;
• температуры окружающей среды и климатических условий региона;
• сроком и величины загрузки;
• условия транспортировки.

Ниже, в таблице 1 приводятся в зависимости от вида и класса бетона, усредненные значения отпускной прочности в процентах от проектной.

Таблица 1

Итак, отпускная прочность сборных железобетонных изделий в зависимости от целого ряда факторов составляет 50÷100% от проектной. Вывод №1: при достижении отпускной прочности можно уже производить монтаж и затем нагружать железобетонные конструкции, с расчетом на то, что полное нагружение (100%) наступит не позже 28 суток от момента изготовления изделий. Более конкретный порядок и сроки нагружения сборных конструкций оговаривается в ППР (проект производства работ).

Также в строительстве существует такое понятие, как распалубочная прочность.

Распалубочная прочность – это минимальная набранная прочность бетона, при которой возможно извлечь опалубку, не повреждая бетон. Для сборных железобетонных изделий опалубочная прочность должна быть достаточная для безопасной транспортировки. Условия и скорость набора прочности для каждого изделия или конструкции определяются предприятием-изготовителем.

В условиях стройплощадки, при изготовлении монолитных конструкций распалубку, как правило выполняют непосредственно перед началом загружения конструкции.

СНиП 3.03.01-87 устанавливает следующие условия распалубки железобетонных конструкций ( смотри таблицу 2).

Таблица 2

Российский нормативный документ ТР 80-98 «Технические рекомендации по технологии бетонирования безобогревным способом монолитных конструкций с применением термоса и ускоренного термоса» приводит следующие разрешения по распалубки и нагрузки конструкций, таблица 3.

 Необходимая прочность бетона для распалубки и нагрузки конструкции:

Таблица 3

Примечания:

1. Следует твердо помнить, что полностью на 100 % загружать конструкцию можно только, когда бетон наберет свою полную проектную прочность.
2. Снимать боковые щиты ненесущей части опалубки можно при условии, когда разность температур между бетоном и наружным воздухом соответствует следующему условию:

• Dt = 20 °С для конструкций с Мп = 2 – 5;
• Dt = 30 °С для конструкций с Мп больше 5, где Мп — модуль поверхности конструкции (отношение суммы площадей охлаждаемых поверхностей конструкций в м2 к ее объему в м3), м-1 .

Дальнейшие мероприятия по выполнению опалубочных работ и движение работников по железобетонным конструкциям допускается, когда прочность бетона составляет 1,5 МПа и более. (СНиП 3.03.01-87, п. 2.17). Также, в этом нормативном документе есть указание (п.2.110), что при использовании промежуточных опор (подпорок) для перекрытия пролетов, при частичной или последовательной снятии опалубки, допустимая распалубочная прочность может быть понижена, а это означает большую оборачиваемость опалубки и уменьшения сроков строительства. Более конкретные мероприятия по раннем снятие опалубки должно определятся исходя из конкретных условий строительства и освещаться в ППР.

Некоторые литературные источники указывают следующие значения для распалубки железобетонных конструкций, табл. 4:

 Таблица 4

Вывод №2: исходя из всего выше приведенного и анализируя все таблицы по распалубочной прочности бетона и его нагружении, распалубочная прочность находится в пределах 50…80% от проектной. Тогда:

1. распалубку конструкции допускается проводить, когда фактическая прочность бетона достигнет 70% от проектной, и в этом случае можно постепенно загружать дальше;
2. распалубку конструкции допускается проводить, при фактической прочности 50% от проектной, только необходимо установить дополнительные опоры для страховки и исключения прогибов. В этом случае также можно постепенно нагружать конструкцию (ставить опалубку, кладку, и т.д.).

Через сколько времени бетон может набрать распалубочную прочность, при которой можно еще и нагружать конструкцию?

Как уже выше вспоминалось, при разных условиях (температура, влажность, атмосферные осадки и т.д.) разный бетон набирают прочность по разному. На рис. 2 приведен график скорости набора прочности в зависимости от температуры ТВО (тепло влажностной обработки).

Из графика видно, что в лабораторных условиях при постоянной температуре 60°С среднюю распалубочную прочность бетон (70%) приобретает через 32 часа (1,3 сут), а при температуре 30°С – приобретает примерно за 4 сут.

Так как на строительных объектах, в течении суток температура окружающего воздуха колеблется, то берут во внимание среднесуточную температуру, которая летом составляет 18…28°С, а осенью достигает и 5…10°С. При таких температурах бетон будет набирать прочность намного медленнее.

Рис. 1. График скорости набора прочности бетона в зависимости от температуры ТВО (тепло влажностной обработки) [1]

На предприятиях по изготовлению бетона и конструкций из него, должны быть графики набора прочности бетона определенного состава. Для примерного определения прочности конкретного бетона, можно воспользоваться графиками набора прочности в зависимости от вида цемента, температуры и класса бетона (рис. 2) из нормативных документов [2, 3].

Ниже приведен рост прочности бетона в зависимости от температуры окружающего воздуха или ТВО, (в % от R28):

а) класс С15–С25 на основе портландцемента марки М400

б) класс С30 на основе портландцемента марки М500

в) класс С15–С25 на основе шлакопортландцемента марки М400

г) класс С40 на основе портландцемента марки М600

д) быстротвердеющий высокоактивный портландцемент (БТЦ)

Графики набора прочности (табл. 5-9)

Набор прочности бетона класса С15 – С25 на портландцементе марки М400 (% от R28):

Таблица 5

Набор прочности бетона класса С30 на портландцементе марки М500 (% от R28):

Таблица 6

Набор прочности бетона класса С15 – С25 на шлакопортландцементе марки М400 (% от R28):

Таблица 7

Набор прочности бетона класса С40 на портландцементе марки М600 (% от R28):

Таблица 8

Набор прочности бетона с применением противоморозных добавок:

Таблица 9

Вывод №3: из графиков и таблиц видно, что бетон на основе портландцемента при среднесуточной температуре 10 и выше набирает 50% прочности от проектной за 5…7 суток, а бетон на шлакопортландцементе набирает при тех же самых условиях – за 14 и более суток. Зимой при отрицательных температурах с применением даже противоморозных добавок (табл.9) бетон набирает проектную прочность за 90 суток и больше. Для ускорения времени набора требуемой прочности при зимнем бетонировании необходимо использовать электропрогрев.

Для быстрого набора прочности, согласно СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции. 2. Бетонные работы» (п. 2.15) за бетоном нужен соответствующий уход. Уход за бетоном начинается сразу после укладки его в опалубку и продолжают до момента распалубки. Бетон следует хранить от прямого попадания солнечных лучей и атмосферных осадков, ветра, а также создать тепловлажностные условия для его твердения (накрыть пленкой). Рекомендуется бетон изготовленный на портландцементе в течении 7 суток поливать водой, а на основе малоактивных и шлакопортландцементах поливать не менее 14 суток. При температуре воздуха 15°С рекомендуется поливать бетон через 3 часа в течении первых 3 суток. При средней температуре воздуха от +5 до 0°С полив и смачивания бетона не осуществляется. Полная нагрузка (расчетная) железобетонных конструкций допускается только после того, как бетон будет иметь проектную прочность.

Рекомендации по выполнению фундаментов

Отдельно хотелось заострить внимание на фундаменте, так как есть некоторые особенности его работы:

1. Наилучшее время для строительства фундамента является лето (хороший температурный режим).
2. Нежелательно, подвергать фундамент длительному простою, т.к. замокание котлована, морозное пучение, попеременное замораживание и оттаивание грунтов основания приводит к его разрушению.
3. Выше перечисленные факторы приводят к неравномерной усадке фундамента.
4. Если все-таки есть необходимость оставить фундамент зимовать, необходимо его «законсервировать» — закрыть и защитить от атмосферных осадков, исключить замокания и затопление грунта вблизи фундамента (примерно 0,4…0,5 м).
5. Так как бетон при благоприятных условиях набирает 50…80% от проектной прочности за 7…14 дней, тогда допускается нагружать фундамент через 7…14 суток, с учетом, что полное нагружение (100%) наступит только после 28 суток с момента заливки фундамента.
6. При использовании ускорителей твердения при нормальной температуре возможно уже нагружать фундамент и через 5 дней.
7. Фундамент следует нагружать равномерно, чтобы избежать неравномерной осадки основания.

Для более точной подстраховки для контроля прочности фундаментов или других железобетонных конструкций изготавливают серию стандартных образцов-кубов 150х150х150 или 100х100х100 мм, которые потом испытывают на сжатие.

Литература:

1.  Как построить дом. Как бетон набирает крепость? Время затвердевания бетона, график набора крепости. Режим доступа: ссылка на статью.
2. ТР 80-98 Технические рекомендации по технологии бетонирования безобогревным способом монолитных конструкций с применением термоса и ускоренного термоса. МОСКВА – 1998.
3. ВСН 20-68 Указания на бетонирование в зимнее время дорожных оснований под асфальтобетонные покрытия в г. Москве.

 Автор публикации эксперт GIDproekt

Конев Александр Анатольевич

Выдерживание бетона; распалубливание конструкций; Контроль качества

Выдерживание бетона. Распалубливание конструкций. Контроль качества.

Уход за бетоном должен обеспечить:

-температурно-влажностный режим, исключающий интенсивное высыхание бетона и связанные с этим температурно-усадочные деформации;

-условия, исключающие механические повреждения свежеуложенного бетона, нарушение прочности и устойчивости забетонированной конструкции.

Условия выдерживания бетона и сроки распалубки определяют на основании тре-

бований, установленных действующими строительными нормами и правилами. При летней температуре наружного воздуха, характерной для большинства западных, центральных и восточных регионов страны, более открытые поверхности бетона (например, плоскости перекрытия) защищают от прямого воздействия солнечных лучей и ветра рогожей, мокрыми опилками, полимерными пленками.

Бетон на портландцементе поливают в течение 7 сут, на глиноземистых цементах

— в течение 3 сут и на прочих цементах — 14 сут. При температуре воздуха выше 15°С бетон первые 3 сут поливают с интервалом в 3 ч. В последующие дни полив может быть сокращен до 3 раз в сутки.

Чтобы исключить механические повреждения свежеуложенного бетона, запрещаются движение людей, установка лесов и опалубки до достижения бетоном прочности не менее 1,5 МПа. Движение по забетонированным перекрытиям автотранспорта, бетоноукладчиков и других машин запрещается до достижения бетоном проектной прочности. Лишь в исключительных случаях, вызванных неотложной производственной необходимостью, может быть разрешено движение монтажных кранов по свежезабетонированному перекрытию. При этом должен быть, устроен прочный деревянный настил.

Как только бетон достигнет прочности, при которой может быть обеспечена при распалубке сохранность поверхностей и граней конструкции, распалубливают боковые элементы опалубки.

Элементы опалубки, воспринимающие вес бетона, распалубливают при достижении бетоном прочности, % к проектной: для плит и сводов пролетом до 6 м - 70, для балок и прогонов пролетом до 8 м - 80, для несущих конструкций пролетом свыше 8 м -100. Для сооружений, возводимых в сейсмических районах, несущую опалубку снимают в сроки, указанные в проекте.

Загружение конструкций полной расчетной нагрузкой допускается лишь после достижения бетоном проектной прочности.

При распалубке железобетонных конструкций необходимо плавно демонтировать опалубку, предварительно ослабляя клинья или винты под стойками и сохраняя для дальнейшего использования элементы инвентарной опалубки.

Распалубку каркасных конструкций многоэтажных зданий ведут поэтажно, при этом стойки, находящиеся непосредственно под бетонируемым перекрытием, оставляют полностью, а стойки перекрытия, расположенного ниже, оставляют под всеми балками и прогонами, имеющими пролет более 4 м, на расстоянии до 3 м друг от друга. Опалубку удаляют полностью, если бетон в нижерасположенных перекрытиях достиг проектной прочности.

Распалубку пространственных конструкций — сводов, арок, складчатых покрытий, а также линейных конструкций пролетом более 8м — следует выполнять плавно, без перекосов. При бетонировании оболочек с применением инвентарных катучих форм распалубку ведут путем ослабления домкратов, плавного отрыва формы по всей плоскости соприкасания с бетоном и последующего опускания на необходимый уровень. При использовании обычной инвентарной опалубки раскружаливание (т. е. постепенный отрыв фор-

- 1 -

мы от бетонной поверхности) производят путем ослабления клиньев под стойками, винтов в домкратах или выпускания песка из опорных песочниц. Раскружаливание сводов оболочек начинают от продольной оси свода к опорам. При наличии в сводах или арках металлических затяжек последние подтягивают, а натяжение проверяют приборами.

Контроль качества бетонных и железобетонных работ. При производстве бе-

тонных и железобетонных работ проверяют качество опалубки, геодезического обеспечения монтажа и эксплуатации ее, соответствие проекту устанавливаемой арматуры, закладных частей и их расположения в конструкции, качество бетонной смеси у места укладки в конструкцию и в процессе выдерживания и т. д.

Специальные требования предъявляются к геодезическому обеспечению для скользящей опалубки. После определения наивысшей отметки фундаментной плиты, принимаемой за 0,00 м, проверяют геометрические размеры расположения домкратных рам, вертикальность щитов опалубки и ее конусность. При этом отклонения конусности не должны превышать ±4 мм. Важным условием качественного ведения работ при бетонировании в скользящей опалубке является геодезический контроль за ее положением в процессе подъема, который заключается в проверке горизонтальности рабочего пола скользящей опалубки и вертикальности ее движения. Для этой цели используют лазерные системы, обеспечивающие непрерывный контроль за вертикальностью движения опалубки, кручением и деформациями.

Ход бетонирования фиксируют в журнале производства бетонных работ. В него заносят объемы выполненных бетонных работ, даты укладки смеси, время начала и окончания бетонирования каждого участка (блока) сооружения, заданные марки и рабочие составы бетонной смеси, данные паспортов на бетон и арматуру, температуру наружного воздуха во время укладки бетонной смеси и при выдерживании бетона, даты изготовления контрольных образцов и результаты их испытаний, на 28-й день, даты распалубки конструкций.

При бетонировании в зимних условиях в журнале указывают также температуру бетонной смеси при выходе из бетоносмесителя в момент укладки и в определенные периоды в процессе выдерживания бетона.

Качество бетонной смеси определяется ее подвижностью, поэтому данный показатель проверяют не реже 2 раз в смену у места приготовления и укладки ее.

Прочность уложенного бетона оценивают по результатам испытаний контрольных образцов на сжатие. Специальные конструкции испытывают на водонепроницаемость и морозостойкость, а при возведении предварительно напряженных железобетонных конструкций дополнительно проверяют прочность раствора инъецирования в каналы с напряженной арматурой и прочность бетона к моменту передачи на него сжимающих усилий от напрягаемой арматуры.

Контрольные образцы в виде кубов размером 10X10X10 см изготовляют у мест бетонирования конструкций и хранят в условиях, близких к условиям выдерживания конструкций. Для каждой партии бетона изготовляют серию из трех образцов-близнецов. Бетон считается выдержавшим испытания, если средняя прочность контрольных образцов будет не ниже 85% проектной.

При необходимости марка бетона может быть установлена и в уже готовой конструкции с использованием неразрушающих (адеструктивных) механических или физических методов испытаний.

Наиболее простым физическим методом определения прочности бетона в готовой конструкции является импульсный ультразвуковой метод, основанный на известном принципе: скорость распространения ультразвука и степень ее затухания функционально связаны с динамическим модулем упругости бетона. Поэтому прочность бетона на сжатие может быть получена и по прямой функциональной зависимости

Таким методом можно определить прочность бетона с погрешностью не более ±8...

10%.

- 2 -

Радиометрическими методами устанавливают степень уплотнения бетонной смеси в процессе ее формования. Он основан на том, что гамма-лучи, проходя через вещество, теряют интенсивность излучения вследствие поглощения и рассеяния, с увеличением степени уплотнения смеси возрастает поглощение гамма-лучей.

Качество бетона может быть проверено методом СВЧ - поглощения, в котором использован принцип ослабления энергии сверхвысокой частоты при прохождении через контролируемый материал. Применение метода СВЧ - поглощения для контроля качества бетонных работ позволяет также осуществлять автоматический контроль влажности сыпучих материалов.

При производстве бетонных работ в зимних условиях тщательно не реже чем через 2 ч проверяют температуру бетонной смеси у места укладки, а при ее приготовлении на приобъектных установках — и у выхода из смесителя.

Распалубливание конструкций