Бетонные и железобетонные работы

Бетонные и железобетонные работыБЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ РАБОТЫ. Вибрирование бетона. Повышение качества бетона в смысле увеличения его прочности, водонепроницаемости, сопротивляемости действию химических реагентов, морозостойкости, истираемости и других факторов, обусловливаемых общими и специальными требованиями, предъявляемыми к бетонным и железобетонным сооружениям, до последнего времени достигалось увеличением количества цемента, расходуемого на производство бетонных и железобетонных работ. С возникновением и развитием теории Абрамса в США и на основе последующих исследований, произведенных в лаборатории Portland Cement Association в Чикаго проф. МакМилланом, Гоннерманом, Ляйзом, Хью и другими исследователями, а также аналогичными исследованиями проф. Пробста (Германия) было установлено, что водонепроницаемость бетона увеличивается одновременно с повышением его прочности по мере уменьшения водоцементного модуля, т. е. отношения количества употребленной для образования бетона воды к количеству цемента, независимо от абсолютной величины расхода цемента. Часть воды, не участвующая в химическом процессе схватывания цементного теста и не входящая в соединение с цементом, остается в виде свободного остатка, занимая некоторую часть объема внутри отвердевшего бетона. По мере испарения этой свободной воды в толще бетона образуются пустоты. Чем больше пустот содержится в бетоне, тем более путей создается для проникания и прохождения воды, попадающей на поверхность бетонных сооружений, которые при этом оказываются более водопроницаемыми. Т. о. избыточное количество употребленной для образования бетона воды, способствуя образованию пустот, трудно различаемых глазом, или так наз. микропор, понижает одновременно прочность бетона и его водонепроницаемость.

С другой стороны, недостаточное количество воды даже при надлежащем гранулометрическом составе инертных составляющих приводит к образованию трудно обрабатываемой бетонной массы, требующей применения трамбования. При достаточно густой арматуре бетонирование трамбованным бетоном становится почти неосуществимым. Вытекающие отсюда неудобства и удорожание производства работ привели к широкому повсеместному употреблению литого бетона с высоким водоцементным модулем и, следовательно, обладающего отмеченными недостатками. Удачное разрешение задачи механизирования производства бетонных работ с помощью мачт, подъемников и желобов еще в большей степени способствовало распространению литого бетона.

Уменьшение количества микропор достигалось при производстве работ с литым бетоном легким постукиванием по боковым поверхностям форм, благодаря чему происходило образование более плотного слоя цемента и твердых инертных частей за счет вытеснения воды. В виду установленного опытом улучшения качества свежеуложенного бетона под влиянием вибрации для постукивания форм стали употреблять пневматические молотки, а также вибрационные площадки, раскачиваемые с помощью особого вибрационного механизма и сообщавшие колебательные движения деревянным формам вместе с содержащимся в них свежеуложенным бетоном. Недостатком этого устройства является большая затрата энергии для преодоления инерции площадки и форм. Несмотря на это вибрационные площадки в последнее время получили у нас широкое распространение. Дальнейшим усовершенствованием в области вибрационного метода бетонирования является погружение вибрационного аппарата в бетон (первибрация), благодаря, чему колебания передаются непосредственно свежеуложенному бетону и, следовательно, экономится расход энергии. На фиг. 1 представлен разрез вибратора.

Разрез вибратора

Сжатый воздух по трубке 5 поступает в цилиндр 1, действуя на поршень 2, ударяющий попеременно в головки цилиндра 3 и 4. Болт 6 служит для прикрепления вибратора к опалубке. Бетон, положенный в форму с верхом, после вибрирования оседает до верхнего края формы, значительно уплотняясь. Это уплотнение достигает по некоторым исследованиям 6%. Вибраторы сообщают бетону 2—6 тыс. ударов в мин. Первибрация производится с помощью того же аппарата, заключаемого в кожух т. о., чтобы объемный вес первибратора был менее объемного веса свежеуложенного бетона, в который он погружается, вследствие чего первибратор постоянно находится вблизи поверхности слоя, подвергаемого вибрированию. Требуемая продолжительность вибрирования составляет от 2 до 15 мин.

Влияние применения вибрирования на прочность бетона усматривается из следующей таблицы, заимствуемой из данных лаборатории Днепростроя.

Влияние применения вибрирования на прочность бетона

Хотя в этих опытах невибрированные образцы имели несколько больший водоцементный модуль, однако увеличение прочности вибрированием бетонных кубиков в 2,5—3 раза несомненно свидетельствует об эффективности вибрирования. На основании цифр этой таблицы можно также заключить, что одинаковая прочность бетона достигается вибрированием при значительном уменьшении расхода цемента. Приблизительно те же результаты получились при испытании балочек. Кроме уплотнения бетона и вытекающего отсюда повышения прочности, водонепроницаемости и прочих качеств преимущество применения метода вибрации заключается в том, что подвергающаяся вибрации или первибрации масса бетона может иметь консистенцию, дающую меньшую величину сплыва конуса по сравнению с массой бетона, укладываемого обычным способом, будучи в то же время достаточно подвижной для того, чтобы под влиянием воздействия вибратора целиком заполнить весь объем форм и проникнуть в наиболее тесные участки между отдельными стержнями арматуры. При обычном способе укладки литого бетона в конструкции с очень большим насыщением арматуры и густым ее расположением требуется масса с повышенным водоцементным модулем, т. е. образующая менее прочный бетон при том же расходе цемента. Т. о. в вибрированном и первибрированном бетоне повышение прочности и сопутствующих ему качеств достигается как вследствие уплотнения укладываемой массы, так и благодаря возможности применения более густой массы, способной образовать бетон более высокого качества. В широком масштабе вибрированный и первибрированный бетон применялся при постройке плотины им. Гувера в США. Интересные опытные исследования были сделаны в 1932 г. проф. Калифорнийского университета Девисом и Пауерсом, производившими работы в Девенпорте (штат Айова) на постройке речного канала. Девису удавалось укладывать вибрированный бетон со сплывом конуса до 13 мм. Употреблявшиеся им вибраторы производили 3500 ударов в мин., а первибраторы - 4—7 тыс. ударов в мин. Им установлено, что производимое при этой работе давление на формы м. б. оценено в 0,22—0,30 кг/см2, что вибрированный бетон является более однородным, что он дает более надежное сцепление свежего бетона с отвердевшим при перерывах бетонирования и ускоряет процесс бетонирования. Для бетонирования стен, балок и колонн рекомендуется масса со сплывом конуса в 5—7,5 см, а для массивных конструкций - 2,5 см.

По данным Пауерса один вибратор, обслуживаемый двумя рабочими, заменяет шесть укладчиков бетона, работающих» обыкновенным способом; временное сопротивление бетона сжатию увеличивается приблизительно в два раза при одинаковом расходе цемента вследствие уменьшения водоцементного модуля и уменьшения %-ного содержания песка; в случае недостаточного содержания песка в результате вибрирования по поверхности бетонируемой массы появлялась избыточная камневидная составляющая, легко удаляемая, и т. о. производится как бы автоматическая дозировка. На одном из участков канала Миссисипи в Девенпорте благодаря первибрации получилась экономия в 57 кг цемента на 1 м3 бетона. Укладка вибрируемого бетона оказалась возможной при водоцементном модуле 0,4. На основании серии цитированных опытов установлено также, что вибрируемый бетон дает возможность применять смеси с меньшим содержанием песка, чем при укладке вручную, благодаря чему уменьшаются явления усадки и увеличивается морозоустойчивость. При производстве дорожно-строительных работ в штате Монтана США в 1932 г. был применен вибрационный метод укладки бетона. Консистенция определялась сплывом в 1,3—2,5 см, что уже оказывалось достаточным для получения однородной плотной массы. При этом было установлено, что экономия цемента благодаря применению метода вибрации превосходила 10%. По сравнению, с другими опытами этот результат является достаточно скромным. Во всех случаях установлено, что однородность бетона оказывается более совершенной, чем при обычных способах производства работ, плотность бетона, измеряемая объемом употребляемых материалов, увеличивается на 8—16%, а при первибрации на 20%, сопротивление сжатию повышается на 30—200%.

Американский первибратор МужеляПоявление на поверхности вибрируемой бетонной массы цементного молока позволяет не делать затирку в элементах конструкции и при устройстве защитного слоя на поверхности одежд бетонных дорог. Для сооружений, в которых предполагается применение первибрационного метода, необходимо конструировать размещение арматуры т. о., чтобы была обеспечена возможность погружения первибратора. На фиг. 2 представлен американский первибратор Мужеля, употребляемый при бетонировании колонн и высоких балок, железобетонных свай и др. Вибрирующая пластинка, прикрепляемая к корпусу вибратора, представляет собой в поперечном сечении полуовал и имеет размеры 12 х 50 мм при длине 0,9—4,5 м.

Наряду с использованием первибраторов по основному их назначению, т. е. для встряхивания и уплотнения свежеуложенного бетона и сообщения ему вышеперечисленных свойств, в последнее время их стали употреблять также для определения консистенции и удобообрабатываемости бетонных (и в частности жестких бетонных) масс. Консистенция или подвижность бетонной массы измеряется величиной сплыва конуса Абрамса, выражаемой в см, причем этим способом удается оценить только консистенцию пластичных бетонов, так как жесткие бетонные массы не дают никаких показаний сплыва конуса. Свойство удобообрабатываемости, отличное от понятия подвижности, до настоящего времени не нашло численного измерителя и четкой формулировки. Сущность его м. б. уподоблена пластичному состоянию подвергающихся обработке и обогащению формовочных глин. Признаки, характеризующие удобообрабатываемое состояние, таковы: а) при штыковании получается такое же ощущение, как при штыковании толстого слоя вязкой грязи, в которой отсутствуют твердые крупные частицы; б) при снятии конуса масса не растекается и не выделяет воду; в) при перевозках и сотрясениях удобообрабатываемый бетон не расслаивается. Некоторыми авторами вводится новый термин «удобоукладываемость», соединяющий в себе оба понятия - подвижность и удобообрабатываемость - и характеризующий такое состояние бетонной массы, при котором обеспечивается наиболее плотное и наименее трудоемкое заполнение форм. Сущность идеи применения первибратора как аппарата для определения удобоукладываемости бетонных масс основана на свойстве первибратора, погруженного в бетон почти на всю свою высоту, создавать во время вибрации вокруг себя плотный подвижной бетон и после некоторого промежутка времени всплывать на определенную высоту. Этот промежуток времени, по истечении которого происходит всплывание первибратора, и является показателем удобоукладываемости бетонной массы. Т. к. изменение содержания воды в бетонной массе при постоянном составе сухой смеси соответственно отражается на консистенции бетона, то очевидно, что наблюденная опытным путем зависимость между содержанием воды в бетонной массе и временем всплыва первибратора (фиг. 3) характеризует также зависимость между консистенцией и удобообрабатываемостью, с одной стороны, и временем всплыва первибратора - с другой. Преимущества применения первибратора для определения консистенции и удобообрабатываемости бетона заключаются в следующем: 1) т. к. момент всплыва первибратора улавливается наблюдателем совершенно четко, в то время как измерение величины сплыва конуса не м. б. произведено с достаточной точностью, то первый способ измерения, будучи автоматическим, является более надежным, отражая притом самые небольшие колебания в расходе воды, употребляемой на затворение бетонной массы, и 2) затрачиваемая первибратором электрическая энергия расходуется на уплотнение и укладку бетонной массы, удобоукладываемость которой непосредственно характеризуется величиной расхода этой энергии. Первибратор, употреблявшийся для определения удобоукладываемости бетонных масс, отличается от описанного ранее. Он состоит из металлического баллона цилиндрической формы с овальным дном и плотно закрывающейся крышкой. Внутри баллона закреплен электромотор, на валу которого жестко насажены эксцентрические грузы. Провод для питания электромотора проходит сквозь крышку баллона. При быстром вращении ротора электромотора эксцентрические грузы вызовут нужную вибрацию всего прибора.

Зависимость между содержанием воды в бетонной массе и временем всплыва первибратора

Бетонирование в подвижных формах. При постройке бетонных и железобетонных зданий достаточной высоты, имеющих притом сечение б. или м. постоянное, не изменяющееся на протяжении определенного участка по высоте, с большой выгодой применяются подвижные формы, получившие особое распространение при постройке зерновых элеваторов и угольных бункеров. Они представляют собой вертикальные деревянные ящики без днищ высотой около 1,2 м, располагаемые по всему периметру бетонируемого сооружения. Все пространство между стенками ящиков заполняется бетонной массой. Ящики подвешиваются к деревянным хомутам, называемым «иоками», которые опираются на особые домкраты («джеки»), в свою очередь передающие вес всей системы форм на специально заделываемые в бетонную массу железные стержни, «джековые стержни», остающиеся в бетоне и после окончания бетонирования. Идея работ в подвижных формах заключается в том, что при подкручивании домкратов происходит подъем форм, производимый непрерывно в течение всего времени бетонирования.

Вертикальный разрез по бетонируемой стенке

Фиг. 4 дает вертикальный разрез по бетонируемой стенке: 1 - джек (домкрат), 2 - стойки хомута, 3 - схватки жесткости хомута, 4 - уголок для прикрепления ребер. Доски опалубки следует прибивать к ребрам с небольшими вертикальными зазорами для возможности свободного поперечного расширения их под влиянием соприкасания с укладываемой бетонной массой, насыщенной водой. Назначение ребер состоит в организации опор для опалубки, изгибаемой под влиянием распора свежеукладываемого бетона, и передаче стойкам суммарного давления, производимого этим распором. Они служат также для опирания укладываемых на ребро досок, образующих с помощью лежащего на них дощатого настила рабочую платформу. В верхней части иока на парных брусках, обжимающих стойки хомута, укреплена чугунная плита с выступом, имеющим внутреннюю нарезку для винта домкрата. Сквозь полый винт домкрата проходит джековый стержень диаметром 25 мм, заделываемый в бетонную кладку. На нижний конец винтового ствола домкрата надета зажимная коробка, свободно вращающаяся на нем. Зажимная коробка прочно захватывает проходящий сквозь нее джековый стержень при помощи двух челюстей, укрепленных на ее нижней поверхности и прижимаемых к ней пружинами. Т. о. она представляет собой упор для домкрата при поднимании иока.

Домкрат (джек) системы Нельсон

На фиг. 5 представлен домкрат (джек) системы Нельсон: 1 - головка домкрата с отверстиями для вставки лома, которым поворачивается винт домкрата, 2 - гайка домкрата, укрепляемая на иоке, 3 - винт домкрата, 4 - зажимная головка, 5 - челюсти для захватывания джекового стержня. Благодаря простоте описанной конструкции и плавности подъема форм джеки системы Нельсон получили широкое распространение. К недостаткам этой системы относится малая сопротивляемость джекового стержня действию продольного изгиба, ограничивающая величину допускаемой нагрузки.

Для устранения этого недостатка по мысли американской фирмы Макдональд на джековый стержень надевается трубка с внутренним диам. 32 мм, имеющая целью предотвратить выпучивание джекового стержня. Эта трубка своей нижней частью проникает в слой свежеуложенной бетонной массы. На фиг. 6 изображен сконструированный Н. Б. Сорокиным джек, также обладающий по сравнению с джеком Нельсона преимуществом, заключающимся в возможности увеличить допускаемую нагрузку на джековый стержень без увеличения его диаметра и, следовательно, уменьшить число джеков, необходимых для подъема всех форм, обслуживающих данное сооружение.

Сконструированный Н. Б. Сорокиным джек

Это достигается значительным увеличением длины полого винтового ствола домкрата, в нижней своей части являющегося трубкой для предохранения джекового стержня от продольного изгиба. I - полая стальная трубка, имеющая внутренний диаметр 32 мм; II - зажимная коробка с челюстями, помещаемая в отличие от джека системы Нельсон в верхней части джека; III - ключ, представляющий собой чугунную отливку из двух полудисков, стягиваемых болтами и обхватывающих квадратную часть трубки I; ключ имеет 4 отверстия для вставки ломика; IV - гайка с нарезкой, прикрепляемая к железной пластинке. В США иоки обыкновенно конструируют из железа, в остальном же они мало отличаются от употребляемых в СССР деревянных иоков.

Расстояние между джековыми стержнями определяется расчетом по допускаемому давлению на каждый стержень. Эта величина при среднем значении коэффициента уменьшения допускаемого напряжения от продольного изгиба ϕ = 0,20 и основном допускаемом напряжении на сжатие [n] = 1200 кг/см2 составляет около 1200 кг. Действующие на дисковый стержень силы состоят из опорного давления балок рабочего пола с полной нагрузкой, собственного веса опалубки, трения и сцепления, возникающих между бетоном и опалубкой при ее подъеме, и сосредоточенных сил от подвески подмостей для штукатуров. При этом расстояние между джековыми стержнями определяется в 1,0—2,5 м. При расположении иоков необходимо обеспечить удобство перемещения и укладки бетона, сообразуясь с проектом и условиями производства работ. Наружная опалубка устанавливается строго вертикально, а внутренней полезно придавать незначительный уклон к вертикали с таким расчетом, чтобы в верхней части расстояние между внутренней и наружной опалубкой в свету было на 2,5—5 мм меньше требуемой по проекту толщины стены, а в нижней части на 2,5—10 мм более этой величины. Уклон внутренней опалубки необходим для того, чтобы между схватившимся бетоном и внутренней поверхностью опалубки при подъеме формы возникал небольшой зазор, облегчающий подъем. В верхней трети или половине форм бетон находится в пластичном, т. е. не вполне схватившемся, состоянии, и действительная толщина стены будет определяться расстоянием между опалубками в свету на том уровне, где происходит начало схватывания бетона. Способность форм при подъеме задирать свежеуложенный бетон зависит от отношения объема бетона на данном участке поперечного сечения к периметру плана, вследствие чего затруднительно бетонировать тонкие стенки с Помощью подвижных форм. Наименьшую толщину, допустимую для этого способа производства работ, принимают в 10—11 см, т. е. менее толщины, необходимой для обеспечения водонепроницаемости стены. При бетонировании стен, имеющих в плане остроугольное очертание, толщину их вблизи и против острого угла необходимо увеличивать во избежание подъема бетона вместе с формами. Такая же опасность существует также при пересечениях стен под прямым углом. Поэтому в этих пересечениях обыкновенно снимают в опалубке треугольные фаски размерами 10 х 10 см.

Рабочую платформу, по которой транспортируется в тачках бетонная масса, располагают в уровне верха опалубки, откуда бетон сбрасывается в пространство между наружной и внутренней опалубкой. Рабочую платформу целесообразно конструировать т. о., чтобы она могла служить опалубкой для железобетонного перекрытия над силосами; с этой целью она д. б. рассчитана как на нагрузку от тачек, нагруженных свежей бетонной массой, так и на собственный вес укладываемого в перекрытие свежего бетона, увеличенный на коэффициент динамичности от трамбования бетона. Т. о. устраняется необходимость устройства стоечных лесов, простирающихся от самого основания сооружения для поддержания опалубки перекрытия. Перекрытие над силосами обыкновенно является полом транспортерной галереи, несущим б. или м. значительную нагрузку от оборудования. В настоящее время американская практика рекомендует применять в качестве ребер для перекрытия под полом верхней транспортерной галереи металлические балки, если только диаметр силосных башен не превосходит 6 м, т. к. в противном случае металлические балки оказываются чрезвычайно тяжелыми и дорогими. Перед подъемом форм необходимо привести рабочую площадку в основании форм в абсолютно горизонтальное положение. Проект сооружения, исполнение которого предположено вести с помощью подвижных форм, должен предусматривать наличие перекрытия в том уровне, с которого начинается производство работ в подвижных формах, причем предпочтительным является такое решение, когда работа в подвижных формах начинается с площадки, располагаемой на уровне земли. Фиг. 7 дает представление об усовершенствованной американской конструкции рабочей платформы, поддерживаемой металлическими балками, которые опираются на ребра подвижных форм.

Американская конструкция рабочей платформы, поддерживаемой металлическими балками, которые опираются на ребра подвижных форм

В начале производства работ укладывать бетон в формы следует очень медленно и не начинать подъема форм до момента достаточного застывания бетона, чтобы не происходило в момент подъема сплывания бетона снизу из-под форм, а также чтобы бетон не увлекался кверху силой трения о поверхности форм. Срок, достаточный для возможности подъема форм, зависит от условий погоды и определяется опытным путем. В виду особенностей производства работ с помощью подвижных форм затирка поверхности бетонируемых стен, и в особенности наружных, приобретает особо существенное значение. Поэтому обыкновенно устраивают с внешней стороны сплошные подвесные подмости. Т. о. поверхность бетонируемых стен м. б. оштукатурена одновременно с бетонированием. При надлежащей организации производства работ и удовлетворительном техническом надзоре при хорошей погоде удается в течение 24-часовой непрерывной работы вывести бетонные стенки с помощью подвижных форм на высоту до 6 м. Т. о. бетон до начала схватывания, т. е. приблизительно в течение 1 ч. 15 мин., будет обжиматься опалубкой, после чего вследствие наличия небольшого наклона к вертикали внутренней опалубки последняя будет служить лишь ограждением для уже начавшей схватываться массы, не оказывая на нее давления. Окончательное освобождение свежего слоя бетона при высоте форм 1,20 м произойдет спустя 5 ч., что можно считать сроком, достаточно гарантирующим прочность бетона. Однако практически редко приходится подвергать бетон возможным последствиям столь быстрого освобождения от форм, так как указанная скорость 6 м в 24 ч. редко осуществляется, будучи в среднем по данным американской практики близка к 3 м в сутки. Производство работ с помощью подвижных форм неизбежно приводит к необходимости ведения их непрерывно, т. е. как днем, так и ночью, т. к. в местах всякого перерыва работы обыкновенно появляются горизонтальные трещины, происходящие вследствие неудовлетворительного смешения старого со свежеукладываемым бетоном. В связи с этим обстоятельством строительства, ведущиеся с помощью подвижных форм, обязательно оборудуются электрическим освещением. По большей части рабочие платформы освещают лампами в 150 W, причем каждая лампа обслуживает около 8 м2 площади, и их устанавливают т. о., чтобы всегда поверхность бетона в опалубке была достаточно освещена.

Бетонирование в подвижных формах может с успехом применяться и в тех случаях, когда является необходимость с целью удешевления стоимости или по соображениям гидро- или термоизоляции применять в одном поперечном сечении бетонируемой стены бетоны различных составов. При производстве бетонных работ в подвижных формах осуществление горизонтально идущих выступов зданий, например карнизов, чрезвычайно затруднительно. Для этого требуется приостановить работы и переоборудовать формы. Меньшие затруднения представляют собой вертикальные выступы вроде пилястр, которые м. б. выполнены посредством устройства опалубки, как показано на фиг. 8. В СССР применение подвижных форм получило широкое распространение в связи с развертыванием работ по постройке сети крупнейших элеваторов при ж.-д. станциях, речных пристанях и в морских портах.

Опалубка

Для успешности работ в подвижных формах необходима правильная организация основных процессов: 1) размещения материалов и доставки бетона от бетономешалки к месту укладки, 2) гнутья и укладки арматуры, 3) подъема подвижных форм и 4) отделки поверхностей. Для достижения наибольшей скорости необходимо производить работы непрерывно, но нужно зорко наблюдать за правильностью укладки арматуры, т. к. при непрерывной работе по бетонированию и подъему форм арматура очень быстро покрывается слоем бетона. Непрерывная работа способствует также получению бетона лучшего качества, в особенности в жаркую погоду, потому что при этом уменьшается опасность образования невидимых глазом горизонтальных щелей между двумя смежными слоями укладываемого бетона. Однако иногда работы все же ведутся и с перерывами в том случае, если скорость не имеет большого значения. Тогда укладка бетона и арматуры производится в течение одной 8-час. смены, а подъем форм и штукатурка - в следующие две смены. При этом бетонщики, уходя с работы, оставляют наполненные доверху формы, после чего немедленно начинается подъем форм. Работа с перерывами м. б. допущена только в холодную погоду, когда схватывание и твердение бетона происходят медленнее. Подъем форм должен совершаться очень аккуратно. Правильность подъема обязательно проверяют нивелиром через каждые 40—50 см, а вертикальность стен проверяют отвесом через каждые 1,5 м. При неравномерности подъема форм по всему периметру рабочая платформа стремится сместиться в сторону более пониженной части, вследствие чего может произойти отклонение бетонируемой стены от вертикали. С этой же целью рекомендуется также производить промеры зазора между внутренней гранью наружной опалубки и поверхностью бетона у нижнего ребра опалубки. При проектировании сооружений, которые предположено возводить в подвижных формах, следует назначать постоянное по всей высоте расстояние между горизонтальными стержнями, измеряемое в вертикальном направлении. Это расстояние д. б. равно высоте укладываемого за один раз слоя бетона. При этом диаметре стержней будут очевидно изменяться соответственно возникающим в них усилиям, определяемым расчетом. Стержни арматуры надлежит укладывать быстро в требуемое положение непосредственно на бетон, употребляя как можно меньше монтажного железа. Укладка длинных стержней затрудняется поперечинами иоков, не позволяющими заводить их сверху, поэтому обыкновенно бывает выгодно употреблять стержни длиной 4,5—6 м. Если бетонируемая стена имеет проемы, то оконные коробки д. б. предварительно подвязаны к арматуре достаточно прочно, чтобы при бетонировании они не могли быть сбиты. Определяемая расчетом толщина стен силосов убывает снизу вверх, однако для удобства производства работ в подвижных формах эту толщину обыкновенно сохраняют постоянной. Т. о. происходит некоторый перерасход затрачиваемых на постройку материалов, компенсируемый экономией на рабочей силе. Ступенчатый профиль является теоретически наивыгоднейшим, давая экономию в размере 21% по сравнению с прямоугольным, но усложняет производство работ вследствие наклона внутренней поверхности к вертикали. Наиболее подходящим для производства работ в Подвижных формах профилем является ступенчатый профиль, осуществляемый след. обр.: когда бетонирование достигает уровня, на котором запроектировано изменение толщины стенки, формы поднимают кверху и переоборудуют либо путем сближения наружной и внутренней опалубки либо, для простоты, набивкой на внутреннюю поверхность внутренней опалубки дополнительного ряда досок. При бетонировании вышележащей части силосов следует обратить внимание на центрирование иоков, которые при этом будут эксцентрично опираться на джековые стержни. В условиях США описываемый метод не рентабелен вследствие относительной дороговизны рабочей силы и невысокой стоимости цемента и других материалов. Значительная выгода от производства работ в подвижных формах заключается в многократном использовании форм, например, для здания, имеющего высоту 25 м, подвижные формы высотой 1,25 м используются 20 раз. Несмотря на несколько более высокую стоимость их изготовления, отнесенную к 1 м2 площади опалубки, на необходимость оборудования их джеками и другими приспособлениями и на расходы по подъему форм все же экономия от применения подвижных форм по сравнению со стационарными формами весьма значительна. По данным американской практики для изготовления подвижных форм для одиночного силосного здания диаметром 6 м требуется израсходовать 20 рабочих дней.

Искусственное охлаждение бетонных сооружений. Развивающаяся во время процесса твердения бетона высокая температура м. б. до известной степени использована для обогрева наружных поверхностей бетона, подвергающихся непосредственным атмосферным воздействиям при бетонировании в зимнее время года. Однако обыкновенно возникновение высокой температуры в толще бетона может скорее причинять вред, нежели рассматриваться как преимущество. В небольших сооружениях и тонких бетонных элементах последствия выделения тепла не представляют собой серьезной проблемы, т. к. термическое сопротивление такого элемента не велико, но в сооружениях, имеющих достаточно широкие поперечные сечения, температура иногда достигает 70°С, и проходит несколько декад после укладки бетона, пока его внутренняя температура не сравняется с температурой окружающего воздуха. Появление столь высокой температуры и длительность ее в связи с неравномерным распределением в пределах толщины сечения причиняют неравномерность усадки, дополнительные (температурные напряжения и образование волосяных трещин и пор, понижающих прочность и водонепроницаемость бетона. Эти явления особенно проявляются при постройке бетонных водоудержательных плотин, представляющих собой массивные сооружения очень большой толщины. При постройке плотины длиной 4,5 км вблизи Оттавы в Канаде были произведены в 1930—31 гг. опыты, имевшие целью выяснить возможность искусственного понижения температуры больших бетонируемых массивов, а равно и ускорения процесса их охлаждения. Для исследования вопроса на одном участке строительства плотины было уложено внутрь бетонируемой массы 150 м водопроводных труб диаметром 5 см, через которые из озера вода перегонялась насосами. Для наблюдения за температурой была установлена серия термометров. Искусственное охлаждение продолжалось в течение 30 дней. Для сравнения с изменениями температур, происходящими в естественных условиях, такие же наблюдения производились на среднем участке плотины. Эффективность искусственного охлаждения стала заметно обнаруживаться уже через 60 ч. Через 15 дней температура искусственно охлаждавшегося бетона упала до 30°С, тогда как в участке, находящемся в естественных условиях, термометры в это время показывали 60°С. Путем охлаждения бетон достигал температуры окружающего его воздуха спустя 30 дней после его укладки, а для неохлаждавшегося бетона этот срок увеличивался до 70 дней. Т. о. система искусственного охлаждения бетонируемой массы с помощью циркуляции воды в сети водопроводных труб, укладываемых в толще бетонируемого массива, приносит существенные и благотворные результаты в смысле укорочения  периода остывания бетона, хотя и не дает достаточно ощутимых величин снижения наивысшей температуры. Охлаждение бетона аналогичным методом осуществлялось в 1932—33 гг. при производстве работ по постройке плотины имени Гувера в Калифорнии.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Доп. том - 1936 г.