Технологические свойства бетонной смеси

По основному материалу опалубка монолитных бетонных и железобетонных конструкций подразделяется на деревянную, металлическую, фанерную, железобетонную и комбинированную. Деревянная опалубка обычно изготовляется на опалубочном дворе или в плотничном цехе деревообделочного комбината строительства. Для изготовления деревянной опалубки применяется лесоматериал хвойных пород с влажностью древесины до 25%. Элементы опалубки заготовляются на станках. От точности изготовления элементов опалубки во многом зависит качество возводимых конструкций, поэтому отклонения от проектных размеров в изготовленных элементах должны быть минимальными. Деревянная опалубка обладает малой теплопроводностью по сравнению с металлической и железобетонной, что имеет большое значение при работе в условиях низких температур. К ней легко крепить различные элементы отепления в зимнее время, влагопоглощающую облицовку и другие устройства. Основными недостатками деревянной опалубки является ее относительно невысокая прочность и склонность к деформациям при намокании, усушке и транспортировке, следствием чего является коробление, растрескивание доски раскрытие швов между ними. Несмотря на указанные недостатки деревянная опалубка до сего времени широко применяется при постройке монолитных бетонных и железобетонных конструкций и сооружений. Металлическая опалубка и оснастка к ней изготовляются в механических мастерских или цехах металлоконструкций. Детали металлической опалубки выполняются из стали марки Ст.0. Заготовки элементов опалубки обрабатываются с достаточно высоким классом точности. Допускаемые отклонения от проектных размеров в длине и ширине на 1 погонный метр щитов металлической щитовой опалубки не должны превышать 2 мм, отклонения в расположении отверстий для соединительных элементов (клиньев, болтов и т.д.) — 0,5 мм Допускаемые отклонения в размерах элементов подвижной, катучей и подъемно-переставной опалубок должны приниматься в каждом отдельном случае в соответствии с указаниями, приведенными в проектах опалубки.

Металлическая опалубка проходит контрольную сборку. Детали ее, соприкасающиеся с бетоном, покрывают смазкой, а остальные окрашивают, после чего все элементы опалубки маркируют. Металлическая опалубка обеспечивает ровную, гладкую поверхность бетона и как вид многооборачиваемой инвентарной опалубки имеет много достоинств. Она значительно дороже деревянной, но практически имеет беспредельную оборачиваемость. Считается экономически целесообразным применять металлическую опалубку при ее оборачиваемости не менее 50 раз. Кроме этого металлическая опалубка обладает следующими положительными качествами, а именно: жесткостью, легкостью распалубки (при соответствующей смазке поверхностей опалубки), отсутствием деформаций при различных режимах влажности. К недостаткам металлической опалубки относятся высокая ее стоимость, теплопроводность, трудность крепления различных элементов к опалубке.

Фанерная опалубка наряду с металлической может быть отнесена к числу высокооборачиваемых, инвентарных типов опалубки. Фанера обычно используется только для обшивки, несущий же каркасофанерной опалубки делается из дерева или металла. Фанерная опалубка имеет меньшую теплопроводность, чем металлическая, к ней легче крепить различные элементы. По сравнению с деревянной и металлической, она имеет и меньший вес. Особенно целесообразно применять фанерную опалубку для криволинейных поверхностей. Но к фанере, используемой для опалубки, предъявляются сравнительно высокие требования, например, она должна быть водостойкой. Дефицитность и сравнительно высокая стоимость такого сорта фанеры ограничивают ее широкое применение как материала для опалубки. Поэтому использование фанерной опалубки пока ограничено. Железобетонная опалубка в период бетонирования выполняет роль опалубки, а в последующем является постоянным конструктивным элементом сооружения. Достоинством железобетонной опалубки является исключение процесса распалубки. В связи с этим значительно упрощается ее крепление. К недостаткам железобетонной опалубки относятся высокая теплопроводность и сравнительно большой вес. Применяется она в основном при строительстве гидротехнических сооружений, где является постоянной наружной защитной облицовкой сооружения.

Классификация опалубки по конструктивным методам. По конструктивным признакам в строительстве применяются следующие виды опалубок: стационарная; разборно-переставная; скользящая, подъемно-переставная; катучая; бетонные и железобетонные блоки и плиты оболочки; армоцементные и металлические плиты; безопалубочное бетонирование (сетчатая форма). Применение стационарной (необорачиваемой) опалубки допускается в исключительных случаях для нетиповых конструкций и сооружений, не имеющих повторяющихся элементов. Для лесов применяются круглый и пиленый лес преимущественно хвойных пород, сортовая сталь и трубы. Все опорные части лесов должны устанавливаться на прочном основании с достаточной площадью опирания во избежание недопустимых осадок забетонированных конструкций и сохранения проектных отметок конструкций при замерзании и оттаивании грунта.

В строительной практике широко применяется разборно-переставная опалубка, состоящая из отдельных щитов, устанавливаемых вручную или с помощью кранов, и поддерживающих их частей — кружал, ребер, схваток, стяжек, хомутов. Скользящая, или подвижная опалубка широко применяется при строительстве силосных башен, цементных складов, зерновых элеваторов, резервуаров, водонапорных башен и других сооружений, имеющих большую высоту и относительно небольшое поперечное сечение. Опалубка состоит из металлических стенок или прочных деревянных щитов, охватывающих сооружение по всему контуру с внутренней и наружной сторон. Подъем опалубки на очередную рабочую позицию при бетонировании осуществляется при помощи домкратной рамы. Заполнение непрерывно поднимаемой опалубки бетоном производится слоями 10—15 см без перерывов, при этом уровень бетонной смеси не доводится до верха форм на 15—20см. Перерывы в бетонировании более 2—3 ч не рекомендуются. Уплотнение бетона производится обычными методами стержневым вибратором с гибким валом.

Применение скользящей опалубки освобождает от необходимости устраивать леса и многократной сборки и разборки опалубки. Катучая (передвижная) опалубка применяется для бетонирования линейных сооружений большой протяженности, имеющих постоянное поперечное сечение. Сборная катучая опалубка передвигается на катках или колесах по рельсовому пути.

Опалубка-облицовка — это используемые в качестве опалубки плиты-оболочки и блоки. Такая опалубка, прочно соединяемая с бетонируемой частью конструкции с помощью выпусков арматуры, остается в сооружении в качестве облицовки. При возведении массивных бетонных и железобетонных конструкций, помимо перечисленных, применяется вакуум-опалубка и абсорбирующая опалубка.

Рамная опалубочная система включает в себя: каркасные щиты, подпорные элементы и детали крепежа. Могут при необходимости использоваться угловые элементы (внешние и внутренние), а также подмости для бетонирования и леса. Основой рамных опалубочных систем являются каркасные щиты. Они состоят из несущей металлической рамы (стальной или алюминиевой), ребер жесткости и опалубочной плиты. Рама из замкнутого полого профиля с фасонным гофром предохраняет торцы опалубочной плиты от повреждений и позволяет соединить элементы в любом месте.

Металлический каркас не только обеспечивает необходимую жесткость опалубочной конструкции, но и значительно облегчает и ускоряет монтаж модульных элементов.

Опалубочная плита изготавливается обычно из многослойной фанеры. Но у фанеры как древесного материала есть недостатки, о которых шла речь выше. Поэтому деревянные опалубочные плиты чаще, по сравнению с остальными элементами опалубок, нуждаются в ремонте и замене. Ряд фирм, выпускающих опалубочные системы, сегодня занимаются вопросом увеличения количества циклов эксплуатации опалубки и улучшения качества поверхности бетона. Одной из таких новых разработок является новый "сэндвич"-материал, разработанный немецкими специалистами. Его отличают: низкая гигроскопичность, меньший вес по сравнению с фанерой, стойкость к ультрафиолетовому излучению, стойкость к механическим повреждениям, малая прилегаемость к бетону и упрощенная очистка.

"Сэндвич"-материал состоит из слоя пенопропилена, облицованного с двух сторон алюминиевыми листами и слоями РР-полипропилена. Данный материал применяется для производства опалубочных плит, которые представляет на российском рынке фирма "МЕВА". Цена м2 такой плиты приблизительно в два раза выше, чем фанерного щита, однако она обеспечивает большее количество циклов использования опалубки и улучшенное качество бетона. Для получения ровной поверхности стены, перекрытия, и т.п. важным моментом является сохранение геометрии опалубки в процессе замоноличивания. Каждая фирма-производитель уделяет огромное внимание разработке оригинальных соединительных деталей (замков, анкерных элементов, накладок, и др.), позволяющих легко осуществлять надежное, прочное, с ровными стыками крепление элементов опалубки. Соединения между элементами опалубки должны выполняться таким образом, чтобы каркас системы мог воспринимать высокие нагрузки на сжатие, растяжение и изгиб. Достоинством крепежных систем опалубки считается возможность сборки вручную с применением простейших инструментов, а также возможность применения минимального количества соединительных элементов для обеспечения требуемой жесткости конструкции.

Балочная опалубочная система включает в себя: балки, щиты, элементы крепления, подпорные элементы, ригель, подмости для бетонирования и леса. Основой балочных опалубочных систем являются балки. Балки представляют собой конструкцию из древесины двутаврового сечения, выдерживающую большую нагрузку. Детали из древесины могут быть цельными или клееными по длине и сечению. Длина балок нормирована. Для обеспечения долговечности на балки крепятся стальные или пластмассовые наконечники, предотвращающие откалывание пояса балки. Балки устанавливаются с определенным шагом и крепятся к щиту опалубки. Соединение балок между собой осуществляется с помощью стальных элементов крепления.