06.02.2024
Автор: bravobeton
Читать 5 минутТехнология подводного бетонирования
Специальная технология подводного бетонирования представляет собой заливку бетона на разных уровнях под водой без водоотливных работ. В процессе реализации проекта не предусмотрено создание сухой зоны. Данный способ обеспечивает максимальное удобство монтажных работ по установке в подводной части мостовых опор, линий электропередач, ремонта гидротехнических сооружений. Этот вид бетонирования успешно применяется в небольших проектах, включая устройство отвода воды из котлована, при высоком расположении грунтовых вод. Подводное бетонирование осуществляется в трудных условиях, поэтому используется специальная строительная смесь.
Состав смеси для подводного бетонирования
Для реализации проекта повышенной сложности применяется бетон с высокими параметрами прочности, морозостойкости, водонепроницаемости, сульфатостойкости. При этом состав должен оставаться подвижным, свободно укладываемым, иметь минимальные параметры выделения тепла в процессе застывания массы.
Настоящим требованиям отвечают специализированные гидротехнические бетоны. С учетом индивидуальных запросов к будущей конструкции подбирается состав определенной марки. Смесь для бетонирования данного вида должна соответствовать требованиям ГОСТ 4795-68:
- морозостойкость не менее F300;
- прочность на сжатие не менее М400.
Для приготовления смеси применяются несколько ингредиентов.
Сульфатостойкого ПЦ или портландцемента с пуццоланой
Согласно государственным нормативам для подводного бетонирования используются оптимальные вяжущие с маркой М400-М500. Основные характеристики имеют следующие данные:
- начало схватывания наступает через несколько часов после завершения этапа затворения;
- консистенция не более 26%;
- объемный показатель: известь и осадок до 0,5%, щелочи до 0,6%.
Соотношение цемента определяется с учетом требований марки готового к применению бетона. Стандартный показатель объема вяжущего вещества составляет не более 350-400 кг/м³.
Заполнители
Песок согласно нормативам ГОСТ 10268-80 используется в виде мелкозернистого заполнителя. Самым подходящим вариантом считается кварцевый песок. Габаритные показатели частиц должны находится в границах 2,0 -2,5 мм. Щебень, полученный методом дробления из горных пород высокой плотности, применяется для гидротехнических бетонов специального назначения в виде крупного заполнителя. Размер фракции варьируется в пределах от 5-10 до 5-40 мм. Для данного материала прочность на сжатие составляет более 1000 кгс/см².
Щебень на подготовительном этапе промывают чистой питьевой водой, соответствующей нормативам ГОСТ 4797-69. Благодаря дополнительной обработке из наполнителя тщательно удаляют различные виды включений, в том числе глинистых и илистых, способных оказывать негативное воздействие на эксплуатационные показатели бетонной смеси.
Следует исключить наличие в составе заполнителя минералов — опала, пирита и других веществ, способных запускать химические реакции с щелочами ПЦ.
Поверхностно активные добавки
Наличие в составе гидротехнического бетона ПАВов обеспечивает высокое качество состава.
В качестве микронаполнителей, которые успешно взаимодействуют с присадками, используются шлаки тонкого помола.
В соответствии с государственными стандартами в число ПАВов, имеющих самые лучшие характеристики, входят:
- СНВ — смола воздухововлекающего типа. Предварительно ПАВ разводят в воде, полученный раствор следует пропустить через сито или ткань.
- ГКЖ-94+СДБ — один из видов комплексных присадок.
- СДБ — сульфитно-дрожжевая бражка. Отходы переработки пищевой промышленности представляют собой 10-20% концентрат, который дополнительно растворяют в теплой воде и процеживают через сито.
Вода, которая используется для замеса, соединяется с ПАВами. На следующем этапе вносят остальные компоненты, после чего можно начинать процесс подводного бетонирования.
Способы выполнения бетонирования
В настоящее время разработаны разные методы производства работа по подводному бетонированию.
Метод вертикально перемещающейся трубы
К числу самых совершенных технологий относится метод вертикально перемещающейся трубы. Проводить бетонирование становиться возможным на глубине 1,5 — 50 метров. Котлован для производства подводного бетонирования должен быть надежно изолирован от поступления грунтовой воды. Для решения данной задачи подготавливается заграждение, выполняющее функции опалубки.
Для подачи в котлован бетонного раствора устанавливают звенья из стальных бесшовных труб, каждая из которых имеет длину 0,5 — 1,0 м. Трубы закрепляются на лебедке или кране, которые смонтированы по периметру защитного барьера котлована. Каждая труба сверху имеет воронку, в нижней части установлен металлический клапан, который препятствует попаданию воды в воронку.
Оперативная подача готовой смеси осуществляется при помощи стандартного оборудования: бетоносмесителей, бетононасосов и другие. Важно соблюдать условия погружения трубы в бетон на определенную глубину:
- на 0,8 и более метров — когда глубина ПБ меньше 10 м;
- на 1,5 м — когда подводные работы выполняют на 20 м.
В процессе заливки бетона происходит поднятие трубы и демонтаж избыточных звеньев.
В случае, когда предусмотрено дополнительное вибрирование, осадка смеси при ВПТ составляет 14-16 см. Если укладка проводится без вибрации, то показатели осадки конуса должны составлять 16-20 см.
Метод восходящего раствора
Менее популярным считается метод восходящего раствора, который проводят с использованием отсыпки гравийно-щебеночного типа или каменной наброски. На ограждающие конструкции крепятся трубы диаметром 37-100 мм, через которые поступает бетонный раствор. Смесь нагнетают под давлением, что позволяет создавать монолит в заданной зоне, при этом выталкивать воду.
К преимуществам данного способа относится возможность подавать отдельно бетонную смесь и крупноформатный заполнитель. Данное решение снижает риск разделения состава на слои. К недостаткам метода ВР, снижающих его популярность, относится:
- наличие большего количества трубной продукции;
- тщательный отбор мелкого заполнителя;
- высокая вероятность некачественного заполнения пустот.
Способ ВР используют при невозможности использования ВПТ, работе в условиях ограниченного пространства, необходимости в густом армировании и заливке на глубину до 50 м.
Укладка бункерами (кюбелями)
К особенностям данного метода относится погружение бетонного раствора в специальных бункерах, грейферных ящиках (кюбелях). Каждый ящик, объемом 0,3-2,0 м³, уплотнен по периметру для защиты от попадания воды. При достижении требуемой глубины кюбели открываются и смесь попадает на основание.
Дно ящика с бетоном при разгрузке открывают очень близки к ранее уложенному слою. К недостаткам данного метода относится сильное размывание первого слоя. Для первичной закладки готовят раствор с повышенным содержанием цемента на 20%.
К преимуществам бункерной укладки относится возможность проводить работы на любой глубине, подавать смесь в ямы с разным уровнем перепадов, отсутствие подмостей.
Для данного метода применяется бетонированная смесь, имеющая осадку по конусу 1 — 5 см.
Втрамбовывание
Данный способ заключается в формировании из раствора островка под углом 35-45º, на который подается бетон и уплотняется при помощи вибрации. Технология применяется для подводного бетонирования до 1,5м, готовые ж/б конструкции бетонируются выше уровня воды.
Осадка конуса раствора для данного метода составляет 5 — 7 см.
Укладка в мешках
Данный метод аналогичен складированию в бункерах. Мешки, изготовленные из особопрочной специальной ткани, имеют объем 10-20 л. Смесь с заполнителем можно укладывать до 40 мм, осадка конуса составляет 2 — 5 см. Если используются мешки объемом 5-7 л, то бетон укладывают до 10 мм.
Метод с использованием мешков считается вспомогательным, применяется для уплотнения щелей в зоне и опалубки, установленной на неровном дне. Максимальная глубина размещения мешков составляет 2 м. Данный способ считается эффективным в аварийной ситуации, при отсутствии времени на монтаж труб или других технологий бетонирования.
Заключение
Подводное бетонирование относится к сложным в техническом плане мероприятиям. Для возведения крупномасштабных конструкций и сооружений ответственного назначения предварительно бетонируются опытные блоки. Данный этап позволяет сделать заключение о правильном выборе способа укладки раствора и соответствия необходимым характеристикам смеси. В процессе проведения работ дополнительно заполняется форма 49, согласно нормативов N ИС-478-р от 23.05.2002.
