Текст
СТРОИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В.И. Теличенко, О.М. Терентьев, А.А. Аапидус
ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
часть II
СТРОИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В.И. Теличенко, О.М. Терентьев, А.А. Лапидус
ТЕХНОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
часть II
Издание второе, исправленное и дополненное
Допущено
Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Промышленное и гражданское строительство» направления «Строительство»
Москва «Высшая школа» 2005
УДК 624.05
ББК 38
Т 31
Рецензенты:
кафедра «Технология строительного производства» Южно-Уральского государственного университета (зав. кафедрой — чл.-корр. РААСН, д-р техн, наук, проф. С.Г. Головнев)',
д-р техн, наук Е.П. Матвеев (Строительно-промышленная компания «Мосэнер-гострой»)
Теличенко, В.И.
Т31 Технология строительных процессов. В 2 ч. Ч. 2: Учебник/ В.И. Теличенко, О.М. Терентьев, А.А. Лапидус.— 2-е изд., испр. и доп.— М.: Высш, шк., 2005.— 392 с.: ил.
ISBN 5-06-004285-5
Во второй части учебника рассмотрены теоретические основы и способы выполнения основных производственных процессов при производстве бетонных, железобетонных работ, устройстве защитных и отделочных покрытий. Рассмотрены современные технические средства строительных процессов, эффективные строительные и отделочные материалы, конструкции, изложена прогрессивная организация труда.
Для студентов строительных специальностей вузов. Может быть использован студентами техникумов, колледжей, а также специалистами в данной области.
УДК 624.05
ББК 38
ISBN 5-06-004285-5
© ФГУП «Издательство «Высшая школа», 2005
Оригинал-макет данного издания является собственностью издательства «Высшая школа», и его репродуцирование (воспроизведение) любым способом без согласия издательства запрещается.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебник является основным курсом при изучении научной дисциплины «Технология строительных процессов». Структура учебника и последовательность изложения учебного материала соответствуют программе курса, утвержденной для высших учебных заведений по специальности «Промышленное и гражданское строительство» (ПГС).
В соответствии с учебным планом дисциплина «Технология строительных процессов» (ТСП) изучается в течение двух семестров и в этой связи преподавание учебной дисциплины распределено по семестрам. На второй семестр отнесены научные разделы «Технология монолитного бетона и железобетона», «Технология защитных покрытий» и «Технология отделочных покрытий». Авторы сочли целесообразным подготовить учебник к изданию также разделив его на две части, в соответствии со сложившимся распределением учебного материала по семестрам.
В процессе написания учебника авторы исходили из четырех граничных условий: 1. Материал учебника ТСП не должен повторять, а только дополнять с точки зрения технологии выполнения процессов выпущенный в 2004 г. учебник данных авторов «Технология возведения зданий и сооружений». 2. Изданный в 1997 и 2001 гг. учебник ТСП был подготовлен к изданию преподавателями Московского государственного строительного университета (МГСУ) в 1987...1991 гг. и поэтому его материал в основном уже морально устарел. 3. В соответствии с учебным планом специальности ПГС дисциплины «Железобетонные и каменные конструкции», «Металлические конструкции», «Основания и фундаменты», «Охрана труда» начинают преподавать после изучения курса ТСП, поэто,-му в учебнике «Технология строительных процессов» приходится знакомить студентов с отдельными разделами указанных выше дисциплин. 4. За последние 10 лет при производстве монолитных бетонных, изоляционных и отделочных работ практически произошли революционные изменения, которые необходимо изложить в учебнике.
Авторы выражают благодарность рецензентам — коллективу кафедры «Технология строительного производства» Южно-Уральского государственного университета (зав. кафедрой — д-р техн, наук, проф. С.Г. Головнев) и генеральному директору строительной промышленной компании «Мосэнергострой» д-ру техн, наук Е.П. Матвееву.
Авторы
3
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
ТЕХНОЛОГИЯ МОНОЛИТНОГО БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
ГЛАВА 1
ОПАЛУБЛИВАНИЕ И АРМИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ
1.1. Состав бетонных и железобетонных работ
Широкое применение бетона и железобетона в современном строительстве обусловлено их высокими физико-механическими показателями, долговечностью, хорошей сопротивляемостью температурным и влажностным воздействиям, возможностью получения заданных конструкций сравнительно простыми технологическими методами, использованием в основном (кроме стали) местных материалов и сравнительно невысокой стоимостью. Благодаря этим качествам производство бетона в мире достигает 2 млрд, м3, что намного превосходит производство других видов промышленной продукции и строительных материалов.
Основные критерии новых современных и прогрессивных строительных материалов следующие:
• минимальное использование природных ресурсов при производстве новых материалов и максимальное потребление продуктов (отходов) других отраслей;
• достижение более высоких, по сравнению с используемыми материалами, прочности и долговечности;
• сочетаемость с другими видами материалов;
• перерабатываемость этих материалов (при необходимости) для строительных или других нужд;
• экономичность;
• высокие эстетические и архитектурные качества;
• экологическая безопасность при производстве и эксплуатации.
Этим критериям в наибольшей степени соответствуют бетон и железобетон. Производство бетона не дает вредных отходов и может быть полностью безотходным. После завершения эксплуатации бетонных конструкций сам бетон может вновь перерабатываться для строительных це
4
лей. В настоящее время появилась возможность управлять такими технологическими свойствами, как подвижность, длительная сохраняемость подвижности бетонной смеси, снижение или полное устранение усадки, обеспечение необходимой прочности в заданное время в зависимости от погодных условий на строительной площадке и в заводских условиях.
Основой совершенствования современного строительства являются исследования по всей номенклатуре изделий из бетона. Перспективны бетоны из поризованного цементного теста и легкого заполнителя, это экономичный и эффективный утепляющий материал. Находят применение монолитный поробетон, ограждающие конструкции из низкотеплопроводных полистиролбетонов. Актуальны решаемые задачи по созданию бетонов с ускоренными режимами набора прочности во времени, расширению использования особо долговечных бетонов и технологий бетона, исключающих вибрирование, как способ уплотнения бетонной смеси, увеличению производства высокопрочной и фибровой арматуры.
Расширению области применения бетона и железобетона способствует имеющаяся передовая база производства сборного железобетона. Заводы промышленности строительных материалов производят не только готовые сборные железобетонные конструкции, но и комплекты опалубки, арматурные каркасы и сетки, товарную бетонную смесь, сухие смеси для растворов и бетонов, различные добавки к бетонным смесям и растворам, с помощью которых можно управлять их физико-механическими и технологическими свойствами.
По способу выполнения бетонные и железобетонные конструкции подразделяют на монолитные, сборные и сборно-монолитные.
Монолитные конструкции возводят на строящемся объекте в проектном положении.
Сборные конструкции изготовляют заблаговременно на заводах, комбинатах и полигонах, доставляют на строящийся объект и монтируют в готовом виде.
В сборно-монолитных конструкциях сборную часть производят на заводах и полигонах, транспортируют и устанавливают на объекте, затем бетонируют монолитную часть этой конструкции в проектном положении.
Кроме широкого использования сборных конструкций возрастает количество сооружений, выполняемых с применением монолитных конструкций. В промышленном и гражданском строительстве использование монолитного и сборно-монолитного железобетона эффективно при возведении массивных фундаментов, подземных частей зданий и сооружений, массивных стен, различных пространственных конструкций, стенок и ядер жесткости, зданий повышенной этажности (в том числе и в сейсмических районах), многих других конструкций. Из бетона и железобетона
5
возводят все виды инженерных сооружений, а также мосты, плотины, резервуары, силосы, трубы, градирни и др.
Возведение зданий в монолитном железобетоне позволяет оптимизировать их конструктивные решения, перейти к неразрезным пространственным системам, учесть совместную работу элементов и тем самым снизить их сечение. В монолитных конструкциях проще решается проблема стыков, повышаются их теплотехнические и изоляционные свойства, снижаются эксплуатационные затраты.
Возведение монолитных бетонных и железобетонных конструкций включает выполнение комплекса взаимосвязанных процессов по устройству опалубки, армированию и бетонированию конструкций, выдерживанию бетона, его распалубливанию и отделке поверхностей готовых конструкций.
По составу работ, выполняемых при возведении монолитных бетонных и железобетонных конструкций, их подразделяют на:
опалубочные, включающие изготовление и установку опалубки, рас-палубливание и ремонт опалубки;
арматурные, которые состоят в изготовлении и установке арматуры, при напрягаемой арматуре дополнительно в ее натяжении; арматурные работы являются составной частью при изготовлении монолитных железобетонных конструкций и отсутствуют в бетонных конструкциях;
бетонные, включающие приготовление, транспортирование и укладку бетонной смеси, уход за бетоном в процессе его твердения.
Комплексный технологический процесс по возведению монолитных бетонных и железобетонных конструкций состоит из заготовительных и монтажно-укладочных (основных) процессов, связанных между собой транспортными операциями.
Комплексный процесс возведения монолитных конструкций включает:
заготовительные процессы по изготовлению элементов опалубки и опалубочных форм, арматуры и приготовлению бетонной смеси в заводских условиях и на полигонах, в специализированных цехах и мастерских;
транспортные процессы по доставке опалубки, арматуры и бетонной смеси к месту производства работ;
основные процессы (выполняемые непосредственно на строительной площадке) по установке опалубки и арматуры в проектное положение, укладке и уплотнению бетонной смеси, уходу за бетоном в процессе его твердения, натяжению арматуры (при бетонировании монолитных предварительно-напряженных конструкций), распалубке (демонтаже) конструкций опалубки после достижения бетоном требуемой прочности.
6
1.2. Назначение и устройство опалубки
Опалубка — временная вспомогательная конструкция, образующая форму изделия. Опалубка служит для придания требуемых формы, геометрических размеров и положения в пространстве возводимой конструкции путем укладки бетонной смеси в ограниченный опалубкой объемный элемент.
Опалубка состоит из опалубочных щитов (форм), обеспечивающих форму, размеры и качество поверхности конструкции; крепежных устройств, необходимых для фиксации проектного и неизменяемого положения опалубочных щитов друг относительно друга в процессе производства работ; лесов (опорных и поддерживающих устройств), обеспечивающих проектное положение опалубочных щитов в пространстве.
Бетонную смесь укладывают в установленную опалубку, уплотняют и выдерживают в статическом состоянии. В результате происходящих химических процессов бетонная смесь, твердея, превращается в бетон. После приобретения бетоном достаточной или требуемой прочности опалубку удаляют, т.е. осуществляют распалубливание. Процессы, связанные с установкой и раскреплением опалубки, называют опалубочными, а связанные с укладкой в опалубку арматурных каркасов и сеток — арматурными. Процессы по разборке опалубки после набора бетоном требуемой прочности называют распалубочными.
1.2.1. Составные части опалубки и опалубочных систем
В основе эффективности любой опалубочной системы лежит возможность ее быстрой видоизменяемости в соответствии с требованиями строительного объекта. Легкость щитов и простота сборки опалубки позволяют значительно увеличить темп производства всего комплекса бетонных работ, сократить срок строительства. Изготовленная опалубка должна гарантировать оптимальные размеры щитов, их высокую прочность и жесткость, качество соприкасаемой с опалубкой поверхности бетона.
Отдельные элементы опалубочной системы следующие:
опалубка — форма для изготовления монолитной бетонной конструкции;
щит — формообразующий элемент опалубки, состоящий из каркаса и палубы (рис. 1.1, а);
каркас (рама) щита — несущая конструкция щита опалубки, выполненная из металлического или деревянного профиля, изготовленного в
7
Рис. 1.1. Опалубочная панель в сборе:
а — опалубочная панель; б — блок опалубки; 1 — щит опалубки; 2 — замки;
3 — вставка-брусок шириной до 1 см; 4 — удлиненный замок; 5 — отверстие для стяжки
кондукторе, гарантирующем точность наружных размеров изготовляемой конструкции;
палуба щита — поверхность, непосредственно соприкасающаяся с бетоном;
опалубочная панель — крупноразмерный элемент опалубки с плоской или криволинейной поверхностью, собираемый из нескольких щитов, соединенных между собой с помощью специальных узлов и креплений и предназначенный для создания необходимой поверхности в заданных размерах (см. рис. 1.1, а);
блок опалубки — пространственный, замкнутый или незамкнутый элемент опалубки из нескольких щитов, предназначенный для опалубли-вания угловых участков бетонируемой конструкции, изготовленный целиком и состоящий из плоских и угловых панелей или щитов (рис. 1.1,6);
опалубочная система — понятие, включающее опалубку и элементы, обеспечивающие ее жесткость и устойчивость, — крепежные элементы, леса, поддерживающие подмости;
элементы крепления — замки (рис. 1.2), применяемые для соединения и надежного крепления между собой примыкающих щитов опалубки; стяжки (рис. 1.3), соединяющие в опалубке противостоящие щиты и дру-
8
Рис. 1.2. Конструкции замков для соединения щитов опалубки
гие приспособления, объединяющие элементы опалубки в единую неизменяемую конструкцию;
поддерживающие элементы — подкосы, стойки, рамы, распорки, опоры, леса, балки перекрытий и другие поддерживающие устройства, применяемые при установке и закреплении опалубки стен и перекрытий, фиксирующие опалубку в проектном положении и воспринимающие нагрузки при бетонировании.
Основные технологические требования к опалубке — сопротивление расчетному давлению бетонной смеси должно быть не менее 8,0 КПа, прогиб щитов не выше 1/400 пролета при максимальных нагрузках, кроме того, для мелкощитовой опалубки масса 1 м2 опалубки не должна превышать 30 кг.
Вспомогательные элементы опалубочных систем:
навесные подмости — специальные подмости, навешиваемые на стены со стороны фасадов с помощью кронштейнов, закрепленных в отверстиях, оставленных при бетонировании стен;
выкатные подмости — предназначены для выкатывания по ним туннельной опалубки или опалубки перекрытий при их демонтаже;
9
Рис. 1.3. Конструкции стяжек примыкающих щитов опалубки:
а — трубчатая распорка с клиньями; б — стяжной стержень с крупной резьбой и несъемными гайками; в —резьбовая стяжка с трубчатой вставкой; г— резьбовая стяжка с «барашком»;
/ — щит; 2 — шайба; 3— гайка; 4 — стяжка; 5 — трубка; 6 — конус
проемообразователи — специальная опалубка, предназначенная для формирования в монолитных конструкциях оконных, дверных и других проемов;
цоколь — нижняя часть монолитной стены высотой 10...20 см, которую бетонируют одновременно с монолитным перекрытием. Назначение цоколя в обеспечении проектной толщины стены и фиксации опалубки относительно разбивочных (координационных) осей.
1.2.2. Требования к опалубке
Любая изготовленная опалубка должна отвечать следующим требованиям:
• гарантия необходимой точности размеров будущего сооружения или конструкции;
10
• прочность, устойчивость и неизменяемость формы под действием нагрузок, возникающих в процессе производства работ; все элементы опалубки рассчитывают на прочность и деформативность;
• плотность и герметичность палубы опалубочного щита, т.е. отсутствие щелей, вызывающих образование в бетоне пустот, раковин в результате вытекания цементного раствора;
• высокое качество поверхностей, исключающее появление наплывов, раковин, искривлений и т.п.;
• технологичность — способность допускать быструю установку и разборку, не создавать затруднений при монтаже арматуры, укладке и уплотнении бетонной смеси;
• оборачиваемость — многократное использование опалубки, что обычно достигается за счет изготовления ее инвентарной, унифицированной и разборной;
• экономичность по используемому материалу.
Стоимость опалубки С„ при использовании ее п раз можно определить по формуле
С„ = С + (л-1)аС, (1.1)
где С — стоимость изготовления опалубки; п — количество оборотов (раз использования) опалубочной формы; а — коэффициент износа форм.
Затраты на один оборот форм:
Соб = С(1 - а)/л + а, (1.2)
при а = 0,2 и п = 5 затраты на один оборот форм составят 0,36 С, а при а = 0,2 и п = 10...0,28 С.
Экономичность выбора подтверждается неравенством
гц/п2 > С,/С2, (1.3)
где «1 и п2 — максимальная оборачиваемость используемых материалов; Ci и Сг — соответственно стоимость сравниваемых опалубок.
Например, оборачиваемость опалубки из одного материала п\ = 10 циклам, из другого материала п2 = 100 циклам. Стоимость 1 м2 этих материалов соответственно 70 и 1000 руб. Следовательно,
10/100 > 70/1000 или 0,10 > 0,07,
где 70/10 и 1000/100 — стоимость одного цикла, равная соответственно 7 и 10 руб.
Следовательно, неравенство (1.3) выполняется, поэтому целесообразно использовать первый материал.
11
1.2.3. Материалы для изготовления опалубок
Для изготовления элементов опалубки используют самые разнообразные материалы. Поддерживающие элементы опалубки выполняют главным образом из стали и алюминиевых сплавов, что позволяет достичь их высокой оборачиваемости.
Для опалубки (палубы) используют древесину хвойных пород (сосна, ель, лиственница), лиственных пород (береза и ольха), водостойкую фанеру, сталь, пластики, металлическую сетку, железобетонные и армоце-ментные плиты, древесно-стружечные (ДСП) и древесно-волокнистые (ДВП) плиты, полипропилен с наполнителями.
Древесину применяют для изготовления палубы в виде обрезных и необрезных досок шириной не более 15 см, для лесов и креплений — бруски размером от 8 х 10 до 8 х 14 см, подтоварник диаметром 10... 14 см и кругляк диаметром до 20 см.
Достоинства древесины — легкость обработки, небольшая масса, возможность изготовления форм любого очертания, относительно низкая стоимость. Недостатки — коробление, разбухание, усушка, малая оборачиваемость из-за повреждений в силу значительного сцепления с бетоном. После укладки бетонной смеси в опалубку сторона, соприкасающаяся с ней, разбухает, а другая под воздействием солнечных лучей быстро высыхает. В результате возникает коробление древесины, ее выпучивание, через щели вытекает цементный раствор, в бетоне образуются пустоты и раковины. Меры противодействия этим процессам — применение шпунтовых досок, покрытие внутренней поверхности различными смазками для уменьшения силы сцепления опалубки с бетоном.
Водостойкую фанеру используют только для обшивки. Она обладает значительной оборачиваемостью, обеспечивает получение качественных лицевых поверхностей бетона. Для повышения оборачиваемости необходимо, чтобы лицевая поверхность опалубки была заподлицо с обрамляющими элементами каркаса и постоянно смазывалась.
Фанеру ламинированную с фенолформальдегидным покрытием применяют в качестве обшивки (палубы) для монолитных бетонных работ. Листы выпускают размерами от 1200 х 2400 до 1250 х 2500 толщиной от 6,5 до 27 мм, оборачиваемость опалубки до 100 раз.
Сталь используют для изготовления всех элементов опалубки.
Листовую сталь толщиной 2...6 мм применяют для изготовления палубы (обшивки) металлической опалубки.
Профильную сталь, в основном швеллер и уголки, используют для каркаса и опорных устройств, трубчатую сталь — для изготовления инвентарных несущих лесов и подкосов. Болты, проволока и в основном
12
скобяные изделия применяют для всевозможных креплений и соединений.
Стальная опалубка обеспечивает гладкую поверхность бетонируемой конструкции, легкость распалубливания, жесткость, отсутствие деформаций, значительную оборачиваемость. Такую опалубку целесообразно использовать не менее чем при 50-кратной оборачиваемости. Недостатки металлической опалубки — высокая стоимость, значительная масса и высокая теплопроводность. Тем не менее в настоящее время металлические опалубки находят все большее применение из-за их высокой оборачиваемости и возможности получения гладкой и ровной бетонной поверхности.
Пластики объединяют достоинства стали (прочность, многократная оборачиваемость, способность не видоизменяться при разнообразных температурно-влажностных режимах) и древесины (незначительная масса и легкость обработки). Исключаются и недостатки этих материалов— деформативность древесины и коррозия стали. Малая жесткость, повышенная гибкость и относительно высокая стоимость пластиков делают их пока мало конкурентоспособными с другими материалами. Пластики в основном используют в качестве тонких защитных пленок, наносимых на поверхности палубы из древесины и металла.
Находят применение пластмассовые опалубки, особенно армированные стекловолокном. Они имеют высокую прочность при статической нагрузке, химически совместимы с бетоном. Опалубки из полимерных материалов отличаются небольшой массой, стабильностью формы и устойчивостью против коррозии. Возможные повреждения легко устраняют нанесением нового покрытия. Недостаток пластмассовых опалубок — их несущая способность резко снижается при термообработке бетона с повышением температуры до 60 °C.
Металлические сетки с ячейками до 5 х 5 мм применяют для изготовления сетчатых и вакуум-опалубок.
Древесно-стружечные (ДСП) и древесно-волокнистые плиты (ДВП) по своим характеристикам находятся между древесиной и водостойкой фанерой и их используют в основном для устройства палубы, реже для крепления каркаса опалубки.
Тонкостенные армоцементные и железобетонные плиты — это такие плиты, у которых наружная сторона гладкая, а внутренняя — неровная, с выступающей арматурой. Это позволяет при укладке в такую конструкцию монолитного бетона достигать высокой степени его соединения с данным видом опалубки. Эта опалубка называется несъемной, так как остается в конструкции и работает как ее составная часть.
13
Оборачиваемость инвентарной опалубки с палубой из досок, ДСП и ДВП — 5...10-кратная, опалубки из водостойкой фанеры —50... 100-кратная, стальной опалубки—100...700-кратная.
Комбинированные конструкции опалубки являются наиболее эффективными. Они позволяют в наибольшей степени использовать специфические характеристики материалов. При применении фанеры и пластика оборачиваемость опалубки достигает 50 раз и более, при этом существенно возрастает качество покрытия за счет низкой адгезии материала с бетоном. Опалубку из деревянных материалов защищают синтетическими покрытиями. Пленки на палубу наносят методом горячего прессования с использованием для пропитки древесины жидких бакелитовых смол, эпоксидно-феноловых лаков, стеклоткани, пропитанной фенолформальдегидом. Применяют стеклопластики, слоистые пластики, винипласты для покровного слоя.
Появились комбинированные опалубки, в которых на металлическую палубу наносят листовой полипропилен. Находит применение новое конструктивное решение палубы, состоящей из слоев листового полипропилена, пенопропилена и алюминиевого основания. Эти опалубочные плиты (листы) в настоящее время производятся толщиной 12, 15,17,23 и 27 мм. Их достоинствами являются повышенные технические характеристики: нулевая гигроскопичность, стойкость к ультрафиолетовому излучению и механическим повреждениям, долговечность, сверхнизкая адгезия к бетону, значительное снижение массы опалубки, упрощенная очистка поверхности палубы, отсутствие смазки поверхности.
Использование композитов с токопроводящим наполнителем позво ляет получать греющие покрытия с регулируемыми режимами теплового воздействия на бетон.
1.2.4. Основные типы опалубок
Опалубку классифицируют по функциональному назначению в зависимости от типа бетонируемых конструкций и, в общем виде, подразделяют:
• для вертикальных поверхностей, в том числе стен;
• для горизонтальных и наклонных поверхностей, в том числе перекрытий;
• для одновременного бетонирования стен и перекрытий;
• для криволинейных поверхностей (используют в основном пневматическую опалубку).
В результате практического использования в отечественном и зарубежном массовом промышленном и гражданском строительстве созданы
14
Рис. 1.4. Установленная панель стеновой опалубки с кронштейнами:
/ — защитное ограждение; 2 — кронштейны консольных подмостей; 3— замки; 4 — подкос;
5—крепление к перекрытию; 6—стяжная муфта подкоса; 7—щиты рядовые
и с успехом применяют в зависимости от характеристик возводимых со-оружений, материала опалубки, условий и методов производства работ целый ряд конструктивно отличающихся опалубок, наибольшее распространение из которых получили следующие:
1. Разборно-переставная мелкощитовая опалубка из мелких щитов площадью до 2 м2 и массой до 50 кг, из которых можно собирать опалубку для бетонирования любых конструкций, как горизонтальных, так и вертикальных, в том числе массивов, фундаментов, стен, перегородок, колонн, балок, плит перекрытий и покрытий.
2. Крупнощитовая опалубка из крупноразмерных щитов площадью до 20 м2 (рис. 1.4), оборудованных несущими или поддерживающими элементами, подкосами, регулировочными и установочными домкратами, подмостями для бетонирования. Она предназначена для возведения крупноразмерных и массивных конструкций, в том числе протяженных или повторяющихся стен, перекрытий зданий и сооружений различного назначения.
15
3. Блочная опалубка, которая может состоять из отдельных опалубочных щитов, объединяемых в пространственные конструкции с помощью крепежных элементов, или специально изготовленных пространственных блоков опалубки для специфичных конструкций, подлежащих бетонированию. Опалубку можно применять для опалубливания внутренних поверхностей лестничных клеток, лифтовых шахт, замкнутых ячеек стен жилых зданий, а также и наружных поверхностей столбчатых фундаментов, ростверков, массивов и др.
4. Подъемно-переставная опалубка, состоящая из щитов, поддерживающих, несущих и крепежных элементов, рабочего настила и приспособлений для подъема опалубочной системы. Конструктивное решение опалубки позволяет перед перемещением ее на очередной ярус отделить щиты от бетонируемой конструкции. Опалубку используют для возведения конструкций большой высоты постоянной и изменяющейся геометрии поперечного сечения — труб, градирен, мостовых опор и др.
5. Объемно-переставная опалубка, применяемая при одновременном возведении стен и перекрытий зданий. Опалубка состоит из блоков-секций Г- и П-образной формы, конструкция позволяет секциям сдвигаться внутрь. Секции опалубки соединяют между собой по длине, образуя сразу несколько параллельных рядов с расстояниями между блоками, равными толщинам стен. Это позволяет после установки опалубки, укладки арматурных каркасов одновременно осуществлять бетонирование стен и примыкающих к ним участков перекрытий.
6. Скользящая опалубка, применяемая при возведении вертикальных конструкций зданий и сооружений большой высоты. Опалубка представляет собой систему, состоящую из щитов, рабочего пола, подмостей, домкратов, домкратных стержней, закрепленных на домкратных рамах, и станции управления подъемом опалубочной системы. Опалубку используют для возведения наружных и внутренних стен жилых зданий, ядер жесткости, а также дымовых труб, силосов, градирен и других сооружений высотой более 40 м и толщиной стен не менее 25 см.
7. Горизонтально перемещаемая опалубка, назначение которой в возведении линейно-протяженных сооружений длиной от 3 м, решаемых как в виде отдельной стены (подпорная стенка), двух параллельных стен (открытый коллектор), так и закрытого сооружения, состоящего из стен и покрытия необходимой заданной длины. Опалубка представляет собой жесткую раму на тележках с прикрепленными к ней опалубочными панелями, рабочим настилом с ограждением и механизмом перемещения опалубки как по вертикали, так и по горизонтали. Опалубку применяют для непрерывного бетонирования сооружения по длине, в том числе поярус-но по высоте, и бетонирования отдельными секциями сооружения по длине собранной опалубки. Опалубку используют для возведения каналов,
16
Рнс. 1.5. Фрагмент несъемной блочной опалубки:
/ — заполнитель (бетонная смесь); 2 — дырчатые блоки несъемной опалубки; 3 — колодцы (сквозные отверстия); 4 —-соединительные шпонки; 5 — боковые отверстия для анкеров; 6—арматурный каркас; 7 — бетонная подготовка
коллекторов, резервуаров, туннелей, аэротенков и других сооружений, возводимых открытым способом.
8. Вертикально перемещаемая опалубка, предназначенная для возведения сооружений (башня, градирня, жилой дом) или их частей (лифтовая шахта жилого дома) и отдельных частей зданий и сооружений высотой на этаж (участок лифтовой шахты, пространственная замкнутая ячейка из 4 стен здания).
9. Туннельная опалубка, состоящая из замкнутых по периметру туннеля секций с поддерживающими и формирующими элементами. Опалубка предназначена для возведения замкнутого контура туннелей, возводимых закрытым способом. В настоящее время туннельная опалубка нашла широкое применение для одновременного бетонирования зданий коридорной системы (больницы, санатории, дома отдыха и др.), когда при использовании двух комплектов опалубки осуществляется непрерывное устройство наружных и внутренних стен и перекрытий сразу на всю ширину этажа возводимого здания.
10. Несъемная опалубка, применяемая при возведении конструкций без распалубливания, с устройством в процессе работ одновременно гидроизоляции, облицовки, утепления и др. Специфика опалубки в том, что после укладки в нее бетонной смеси опалубка остается в теле конструкции, составляя с ней одно целое (рис. 1.5). В настоящее время несъемную опалубку используют не только для бетонирования отдельных конструкций, но и возведения полностью зданий. Это стало возможным при использовании в качестве опалубки пенополистирольных плит толщиной 50...150 мм и плотностью 20...25 кг/м3, с высокой влагостойкостью. Несъемная опалубка состоит из изготовленных в заводских условиях опалубочных элементов стен и перекрытий, выполняющих одновременно функции опалубки, утеплителя и звукоизоляции, а также основания для нанесения отделочных (фактурных) покрытий. Для несъемной опалубки может быть использована тканая металлическая сетка, железобетонные,
17
армо- и асбестобетонные плиты, плиты из пенопласта, стеклоцемента и др. Данный вид опалубки можно применять в стесненных условиях производства работ и при экономической целесообразности ее использования.
11. Специальные опалубки не попадают в номенклатуру основных типов, хотя зачастую позволяют возводить аналогичные конструкции. Это пневматическая опалубка, состоящая из надутой прорезиненной ткани, которая создает опалубку будущей пространственной конструкции, поддерживающих и несущих элементов. В рабочем положении пневматическую опалубку поддерживают избыточным давлением воздуха и она служит для бетонирования тонкостенных сооружений и конструкций криволинейного очертания.
Можно отметить и необорачиваемую (стационарную) опалубку, назначение которой в бетонировании отдельных мест, участков и даже конструкций, для опалубливания которых использование индустриальных опалубок неэкономично или технически нерационально. Это опалубка одноразовая, собираемая из отходов производства.
Для бетонирования стен изготовляют опалубку следующих видов — мелкощитовую, крупнощитовую, блок-формы, блочную и скользящую.
Для бетонирования перекрытий используют мелкощитовую опалубку с поддерживающими элементами и крупнощитовую, в которой опалубочные поверхности и поддерживающие элементы составляют единый опалубочный блок, целиком переставляемый краном.
Для одновременного бетонирования стен и перекрытий или части здания применяют объемно-переставную опалубку. Для этих же целей применяют горизонтально перемещаемую, в том числе катучую опалубку, которая может быть использована для бетонирования отдельно вертикальных, горизонтальных и наклонных поверхностей.
Рациональными являются комбинированные конструкции, в которых несущие и поддерживающие элементы — из металла, а соприкасающиеся с бетоном — из пиломатериалов, водостойкой фанеры, древесностружечных плит, пластика.
1.2.5. Технология процессов опалубливания
Опалубки, крепежные элементы, различные леса и подмости изготовляют только в заводских условиях, в которых обеспечивается получение изделий с малыми допусками и имеющих многократную оборачиваемость. Не во всех регионах организован индустриальный выпуск современных опалубок, зачастую опалубку изготовляют на местных деревообрабатывающих комбинатах и она далека от совершенства. Учитывая
18
это, в настоящем учебнике рассмотрены только отечественные мелко- и крупнощитовые опалубки. Специфика современных зарубежных опалубок и технология работы с ними изложена в учебнике «Технология возведения зданий и сооружений» (авторы В.И. Теличенко, А.А. Лапидус, О.М. Терентьев).
Унифицированная разборно-переставная опалубка состоит из отдельных щитов или из набора инвентарных взаимозаменяемых элементов, которые при использовании однотипных стыковочных элементов можно собирать в разные опалубочные формы. На высоте опалубочные щиты поддерживают стойки (одиночные или комплексные) с раскосами и связями, которые объединяются в поддерживающие леса.
Технологический процесс устройства опалубки состоит в следующем. Щиты опалубки устанавливают вручную или краном и закрепляют в проектном положении. После бетонирования и достижения бетоном прочности, допускающей распалубливание, опалубочные и поддерживающие устройства снимают и переставляют на новую позицию.
Различают два основных вида опалубочных форм разборно-переставной опалубки: мелкощитовую и крупнощитовую.
Основными элементами мелкощитовой разборно-переставной опалубки являются плоские, Г-образные или криволинейные щиты каркасной или бескаркасной конструкции площадью до 1,5... 2,0 м2, каждый массой не более 50 кг (в соответствии с Государственным стандартом на подъем тяжестей вручную).
Плоские щиты на сшивных планках, обычно деревянные, собирают из обрезных или шпунтованных досок толщиной не менее 25 мм и скрепляют с тыльной стороны планками на гвоздях в двух и более уровнях. Для большей жесткости возможно соединение на металлических прутках, располагаемых в просверленных сквозных отверстиях. Поверхность щитов, соприкасающаяся с бетоном, для придания ей гладкости и защиты от прилипания к бетону строгают и покрывают различными эмульсиями или наклеивают сверху пластик.
Щиты рамочной конструкции дерево-металлические имеют обрамление из уголка и палубу из шпунтованных досок, фанеры, досок, покрытых пластиком, и просто из листового железа. Модульные размеры щитов: длина от 0,9 до 1,8 м с интервалом через 0,3 м и высота от 30 до 80 см с шагом 10 см.
Щиты ящичного типа также дерево-металлические, с модульным размером 300 мм, соотношением сторон от 2: 1 до 6: 1. Щиты имеют покрытие из пластика, фанеры или листового железа, приспособлены для работы в вертикальном и горизонтальном положениях, обеспечивают оборачиваемость до 80 циклов.
19
В настоящее время в строительстве применяют унифицированную (универсальную) опалубку, состоящую из инвентарных щитов различных типоразмеров с инвентарными поддерживающими устройствами и креплениями. Габариты основных щитов унифицированной опалубки подчинены, как правило, одному модульному размеру (300 мм по ширине и 100 мм по высоте). В мелкощитовой опалубке можно собирать формы практически для любых бетонных и железобетонных конструкций — стен, фундаментов, колонн, ригелей, плоских, часторебристых и кессонных перекрытий и покрытий, бункеров, башен и др. Универсальность опалубки достигается возможностью соединения щитов по любым граням.
Крупнощитовая разборно-переставная опалубка включает щиты размером 2...20 м2 повышенной несущей способности. Масса таких щитов не имеет жестких ограничений, поскольку монтаж и демонтаж их осуществляют только с помощью подъемных механизмов. В крупнощитовой опалубке щиты могут соединяться между собой по любым граням и при необходимости доукомплектовываться мелкими щитами той же системы. Как и в мелкощитовой опалубке, палуба может быть выполнена из стального листа или водостойкой фанеры.
Основной и принципиальной особенностью щитов опалубки являются замкнутые профили стальных или алюминиевых рам, которые вместе с ребрами жесткости, тоже выполненными из замкнутых профилей, создают опалубочные соединения, которые противостоят нагрузкам кручения и позволяют при этом упростить установку и горизонтальное выравнивание, а при опалубливании высотных конструкций повышают безопасность производства работ.
Комплексная система опалубки предназначена для опалубливания любых горизонтальных и вертикальных строительных конструкций, начиная с самых мелких сооружений. Кроме замкнутого профиля рам опалубочных щитов предложен опалубочный замок, который обеспечивает быстрое (достаточно удара молотком) и качественное соединение двух соседних щитов по горизонтали или вертикали в любом месте конструктивной рамы. Палуба из многослойной водостойкой фанеры имеет специальное покрытие, резко снижающее сцепление с бетоном. В профиль рам опалубки вварены втулки, которые предусмотрены для пропуска и удобного введения натяжных стержней, для взаимного соединения противостоящих щитов опалубки.
При устройстве ленточных фундаментов опалубку формируют из инвентарных щитов, которые между собой соединяют с помощью замков разной конструкции. В случае вставок между щитами доборных элементов шириной до 15 см могут быть использованы удлиненные замки. Поперечный размер конструкции фиксируют временными распорками на подкосах и торцевыми щитами опалубки. Для восприятия бокового дав-
20
Рис. 1.6. Установленная панель стеновой опалубки:
1 — щиты рядовые; 2 — замки; 3— подкос;
4 — крепление к перекрытию; 5— стяжная муфта подкоса
ления бетонной смеси противолежащие панели соединяют винтовыми стяжками (тяжами).
Работы по установке и разборке опалубки должны быть максимально механизированы. Первоначально производят укрупнительную сборку щитов опалубки в опалубочную панель на полную высоту ленточного фундамента и площадью около 20 м2. К жесткости и несущей способности опалубочных панелей предъявляют повышенные требования.
Щитовая опалубка ступенчатых фундаментов стаканного типа под колонну состоит из отдельных коробов, устанавливаемых друг на друга. Короба в свою очередь собирают из двух пар щитов — «закладных» и «накрывных», соединенных между собой винтовыми стяжками.
Опалубка стен состоит из модульных щитов, которые могут собираться в опалубочные панели практически любых размеров и конфигураций. Каркас опалубочных щитов изготовлен из высокоточного профиля алюминиевых сплавов, поперечное сечение которых обеспечивает установку палубы из ламинированной фанеры толщиной 18 и 21 мм, торцы которой конструктивно защищены самим алюминиевым профилем и герметиком.
В комплект опалубки входят также подкосы для установки щитов, навесные консольные подмости для бетонирования, замки для соединения щитов и винтовые стяжки.
Каркасы щитов изготовляют в кондукторах, обеспечивающих непло-скостность поверхностей не более 1 мм, разность диагоналей карка-
21
1 2 1
1 2 I
3
Рис. 1.7. Конструкции удлиненных замков для соединения щитов со вставкой:
1 — щит опалубки рядовой; 2 — вставка; 3 — замок удлиненный
сов — не более 3 мм. На палубе щитов нс допускаются трещины, заусеницы и местные отклонения глубиной более 2 мм. При креплении палубы из водостойкой ламинированной фанеры на каркасах щитов потайная головка шурупов может выходить на плоскость фанеры не более 0,1 мм.
Крупнощитовая опалубка обеспечивает опалубливание монолитных конструкций с модулем 300 мм. Ширина рядовых щитов опалубки от 0,3 до 1,2 м с шагом 0,3 м, стандартная высота 1,2; 2 и 3 м при массе щитов от 42 до ПО кг.
22
Рис. 1.8. Конструктивное решение опалубки угла наружной стены (а) и примыкания (б) внутренней стены к наружной:
1 — защитное ограждение; 2 — кронштейны консольных подмостей; J — противостоящие щиты рядовые; 4—винтовые стяжки; 5 — подкос, 6—замки; 7—стяжная муфта подкоса;
8 — противостоящие угловые щиты
Крупнощитовая опалубка стен состоит из щитов опалубки, подмостей, навешиваемых на эти щиты, раскрепляющих подкосов и элементов раскрепления. Щиты в опалубочные панели собирают посредством центрирующих замков. Для выверки панели опалубки в проектном положении опалубка снабжена подкосами, винтовые стяжные муфты которых позволяют регулировать установку панели в вертикальной плоскости (рис. 1.6).
В комплект опалубки может входить компенсационный элемент шириной 0,3 м и удлиненные замки (рис. 1.7), которые используют в опалубке со вставками из брусков шириной до 15 см при бетонировании конструкций немодульных размеров.
Комплект опалубки позволяет выполнять угловые соединения щитов, стыки примыканий стен, устройство примыканий-компенсаторов и других возможных вариантов примыкания щитов опалубки друг к другу (рис. 1.8).
Для возведения наружных стен здания предусмотрены специальные подмости, представляющие собой цельнометаллические кронштейны с щитами настила и ограждениями.
Панели опалубки раскрепляют посредством винтовых стяжек и гаек, воспринимающих давление бетонной смеси (см. рис. 1.3). Для организа-
23
200
200
Рис. 1.9. Опалубка внутренней стены в сборе:
а — при высоте стены до 3 м; б — то же, более 3 м; 1 — втулка; 2 — примыкающие щиты опалубки; 3 — консольные подмости; 4— стык консоли и подкоса; 5 — винтовая стяжка; 6— подкос; 7—кронштейн; 8 — подкладочная доска (по высоте перепада); 9— крепление к перекрытию
ции рабочих мест на высоте при приемке и укладке бетонной смеси на опалубке предусмотрено крепление подмостей с ограждениями, которые навешивают на каркас щитов опалубки (рис. 1.9).
При монтаже и демонтаже опалубки на высоте по периметру и внутри здания щиты опалубки должны быть ограждены инвентарными защитными приспособлениями.
Щиты опалубки выполнены в соответствии с единым модулем, они универсальны и взаимозаменяемы, сборка, установка и соединение щитов между собой может осуществляться в вертикальном и горизонтальном положениях. В ребрах каркаса предусмотрены отверстия для навески кронштейнов и установки подкосов.
Для соединения щитов между собой используют замки — не менее трех замков по высоте щита: два замка — на высоте 250 мм от низа и верха щита и третий замок — в центральной части щита. Если при опалубли-вании поверхности предусмотрена укладка горизонтального щита сверху на ранее установленные вертикальные щиты, то по длине горизонтального щита должны быть предусмотрены три замковых соединения с вертикальными щитами.
Во время установки подкосов и навески кронштейнов подвесных подмостей их закрепляют через отверстия в ребрах щитов опалубки независимо от установки щита — вертикально или горизонтально. При монта-
24
Рис. 1.10. Щитовая опалубка стены в сборе:
/ — защитное ограждение; 2 — кронштейны консольных подмостей;
3 —замки; 4— подкос; 5— крепление к перекрытию; 6 — стяжная муфта подкоса; 7—щиты рядовые; 8 — винтовые стяжки; 9— противостоящая панель опалубки стены
же опалубки стен отдельными щитами устанавливают по два подкоса на каждый щит, при монтаже панелями — через 2...4 м. Кронштейны для укладки рабочего настила закрепляют к щитам опалубки с шагом 1,2... 1,5 м.
В процессе установки щитов и панелей опалубки стен по нанесенным на перекрытиях рискам их прижимают к бетонному цоколю и приводят в вертикальное положение при помощи стяжных муфт подкосов. Точность установки проверяют уровнем или по отвесу.
После монтажа противоположных щитов опалубки стен щиты скрепляют между собой с помощью винтовых стяжек, располагая не менее трех стяжек по высоте щита (рис. 1.10). Винтовые стяжки, устанавливаемые между противоположными щитами, пропускают через стальные втулки, втулки и конуса из пластмассы и пластика, длина которых должна соответствовать толщине бетонируемой стены. Конуса защищают отверстия в палубе от попадания в них бетонной смеси, втулки облегчают вытаскивание винтовых стяжек после бетонирования в процессе распалублива-ния.
Щиты скрепляют путем затягивания гаек винтовых стяжек. Для исключения при затягивании гаек местных деформаций полого сечения каркаса щитов применяют широкополые шайбы. После установки щитов опалубки все неиспользованные сквозные отверстия в опалубке должны быть заглушены специальными деревянными или пластмассовыми проб-
25
стены в сборе:
1 — втулка; 2— примыкающие щиты опалубки; 3— консольные подмости;
4 — подкос; 5 — ограждение; 6—рабочие подмости; 7 — болты с опорной пятой
ками во избежание вытекания из этих отверстий бетона в процессе бетонирования.
Щиты и панели наружных стен монтируют с рабочих подмостей, закрепленных на стенах предыдущего этажа (рис. 1.11). Навеску подмостей осуществляют следующим образом. При бетонировании стен в них остаются сквозные отверстия от винтовых стяжек щитов опалубки. При установке подмостей с помощью монтажного крана, в эти отверстия пропускают болты крепления низа опор рабочих подмостей, с внутренней стороны стен эти болты закрепляют с помощью гаек. Тем самым подмости плотно прижимаются к забетонированной стене нижележащего этажа.
В первую очередь монтируют щиты (панели) наружной опалубки, их устанавливают на рабочие подмости, выверяют и закрепляют с помощью подкосов. Далее внутренние щиты (панели) опалубки в процессе установки последовательно прикрепляют к наружным щитам с помощью винтовых стяжек.
Подъем и установку щитов и панелей опалубки осуществляют специальным захватом, закрепленным на канатных стропах, за одну точку (для отдельного щита) или две точки — для опалубочной панели (рис. 1.12).
Опалубку стен можно монтировать как из отдельных щитов, так и из предварительно собранных в панели. Сборку панелей из отдельных щитов необходимо осуществлять на специально подготовленной площадке в зоне действия монтажного крана. Длина панелей, собранных из щитов, не должна превышать по длине 8 м.
Демонтаж опалубки стен производят укрупненными панелями из 5.. .6 щитов. На демонтируемой панели откручивают гайки винтовых стяжек, вытаскивают тяжи. Затем с помощью подкосов щиты отрывают от бетона. Отсоединенную панель переносят краном на склад для осмотра, ремонта и, если необходимо, смазки.
Опалубку колонн размером граней в плане от 0,2 до 0,6 м выполняют из щитов 0,8 х 3,0 м с отверстиями под тяжи, что позволяет устанавливать необходимый размер колонн в плане (рис. 1.13). Опалубка колонн
26
Рис. 1.12. Подъем, установка и раскрепление опалубки стен:
а — отдельного щита; б—опалубочной панели; 1 — щит опалубки; 2 — захват для подъема; 3 — строп; 4—подкос; 5 — двухветвевой строп; 6 — панель опалубки из нескольких щитов
Рис. 1.13. Варианты соединения щитов опалубки колонн:
а — винтовыми стяжками; б — с помощью угловых элементов; в — специальными крепежными элементами
оборудована подкосами для установки, выверки и распалубливания, а также навесными подмостями с ограждениями (рис. 1.14).
При установке опалубки колонн первоначально на бетонном основании (перекрытии) размечают место ее расположения (риски геометрических осей, грани положения колонн). Арматурный каркас первоначально соединяют с каркасом нижерасположенной колонны, дополнительно устанавливают пластмассовые кольца или приваривают к каркасу горизонтальные стержни на высоте 300 мм от низа и верха колонн для обеспечения необходимого защитного слоя бетона в процессе бетонирования.
27
Рис.1.14. Опалубка колонны:
1 — защитное ограждение; 2 — настил консольных подмостей; 3— кронштейн;
4 — подкос; 5 — примыкающие щиты опалубки; 6—винтовая стяжка
Первоначально устанавливают два соседних щита по рискам и маякам и раскрепляют подкосами. Нижние опоры подкосов жестко крепят к перекрытию и с помощью винтов подкосов щиты приводят в вертикальное положение. Затем устанавливают оставшиеся два соседних щита, которые также приводят в вертикальное положение. Противоположные щиты скрепляют между собой винтовыми стяжками, их устанавливают по четыре штуки по высоте щита. Неиспользованные отверстия в щитах должны быть заглушены специальными пробками (деревянными или пластмассовыми) во избежание вытекания из полости бетонной смеси. Консольные подмости устанавливают с передвижных вышек. На них устраивают рабочий настил из щитов с защитным ограждением из досок, что позволяет безопасно выполнять работы по бетонированию колонн. Перед бетонированием производят окончательную выверку установленной опалубки и всех ее креплений.
Вариант соединения щитов колонн между собой предусматривает крепление посредством хомута, состоящего из четырех кронштейнов, соединяющихся между собой клиньями. Кронштейны удерживают щиты в необходимом проектном положении, обеспечивая необходимые геометрические размеры колонн.
Опалубка перекрытий может быть решена в двух вариантах: 1) опалубка, включающая палубу из листов ламинированной фанеры, закрепленных на продольных и поперечных несущих балках, смонтированных на рамах с выдвижными домкратами; 2) столовая сборно-разборная опалубка, состоящая из стола в виде набора рам с опорными домкратами, соединенными между собой продольными связями с катковыми опорами.
Опалубка перекрытий предусматривает использование в качестве палубы листов фанеры и рядовых стандартных щитов, которые применяют для опалубливания стен, устанавливаемых на поддерживающие рамы. Рамы, изготовляемые из легких алюминиевых сплавов, имеют высоту 0,3; 0,6; 0,9; 1,5; 1,8 и 2,1 м при ширине — 1,2; 1,5 и 1,8 м (рис.1.15). Рабо-
28
Рис. 1.15. Опалубка перекрытия на домкратных рамах в сборе:
а — продольное сечение; 6 — поперечное сечение; / — палуба из ламинированной фанеры; 2 — поперечная балка; 3 — вилка стойки; 4 —верхний домкрат; 5 — опорная рама; б—нижний домкрат; 7—продольная балка; 8— крестовая связь
чий ход домкрата — 600 мм, масса рамы размером 2,1 х 1,8 м — 20 кг, масса прогонов около 4,5 кг на 1 м длины. При необходимости рамы можно собирать в столы размером на перекрытие.
Опорные стойки рам снабжены винтовыми домкратами, продольными и поперечными балками высотой 160 и 140 мм, также выполненными из высокопрочных алюминиевых сплавов. Нашли применение деревянные клееные балки двутаврового сечения для прогонов (Н20).
Разработано решение системы опалубки для восприятия повышенных нагрузок при бетонировании перекрытий на высотах более 3,5 м и толщине перекрытия от 0,5 м.
29
Рис. 1.16. Варианты опорных стоек
В качестве несущих элементов опалубки могут быть использованы телескопические стойки высотой до 3,7 м, которые представляют собой трубчатую конструкцию, состоящую из базовой части с домкратом и выдвижной штанги. Нашли применение телескопические стальные стойки, состоящие из двух труб, входящих одна в другую (рис. 1.16). Первоначальное положение труб между собой фиксируется благодаря специальным прорезям через каждые 10 см, амплитуда изменений от 10 до 130 см. Для точной установки стойки по высоте (в амплитуде 10 см) во внутренней (выдвижной) трубе имеются сквозные
круглые отверстия, в которые вставляют стальной штырь, проходящий в прорезь верхней части наружной трубы. Штырь опирается на гайку, навинченную на нарезку в верхней части наружной трубы, и поддерживает внутреннюю трубу в заданном положении.
Для плавного опускания опор (раскружаливания), поддерживающих опалубочные щиты, применяют специальные приспособления. При ис-
пользовании специальных инвентарных деревометаллических стоек применяют винтовой домкрат, а стальных телескопических стоек — гайку на винтовой нарезке наружной трубы.
Металлические стойки с поддомкрачиванием используют с тремя видами съемных головок. Вильчатая головка предназначена для установки в ней одной-двух главных несущих балок. Падающая головка удобна тем, что при наборе забетонированной конструкцией перекрытия достаточной прочности появляется возможность убрать некоторые промежуточные стойки. При нажатии на специальный рычаг падающая головка опускается до 10 см, при этом остающаяся система стоек и балок, поддерживающая перекрытие, сохраняет свое положение. Третий тип головок — опорная, поддерживает опалубочную систему до распалубливания. Эти головки при нажатии на рычаг опускаются на 1 ...2 см, что дает возможность визуально оценить состояние распалубливаемой системы, легко выдвинуть стойки и освободить несущие опалубку балки (рис. 1.17). Щиты опалубки отсоединяют от забетонированной конструкции за счет собственной массы или с применением специальных ломиков.
Крупнощитовая опалубка перекрытий состоит из опорных рам, снабженных раздвижными домкратами, на которых через имеющиеся на них опоры смонтированы продольные и поперечные балки, несущие палубу
30
Рис. 1.17. Конструкции «падающих» головок опорных стоек перекрытия
из ламинированной фанеры. Несущие балки соединяются между собой специальным болтовым соединением. Палубу из ламинированной фанеры к балкам крепят посредством шурупов с потайной головкой. Монтаж и демонтаж опалубки производится в соответствии с технологической картой (ТК). Демонтаж опалубки разрешается проводить только после достижения бетоном требуемой прочности.
1.2.6. Регламентирующие положения устройства опалубки
На производство опалубочных работ должна быть составлена технологическая карта, входящая в проект производства работ. В состав ТК включаются маркировочные чертежи. Маркировочный чертеж представляет собой план и боковые проекции опалубливаемой конструкции с указанием условных осей основных граней. Кроме того, на чертеже приведены элементы опалубки с присвоенными им условными обозначениями (марками), а также спецификация элементов опалубки. Раскладку элементов опалубки производят на развертках поверхностей бетонируемой конструкции; здесь же указывают места установки элементов крепления.
Заготовку элементов опалубки производят в централизованном порядке на заводах, деревообрабатывающих комбинатах или в специальных мастерских. Готовые элементы опалубки маркируют, что позволяет проще собирать опалубочные панели и безошибочно устанавливать щиты на предназначенное им место в опалубке.
31
Рис. 1.18. Опалубка перекрытия в сборе:
/ — стойки телескопические; 2 — тренога; 3 — балка продольная; 4 — балка поперечная; 5 — листы ламинированной фанеры; 6 — ограждение
Рис. 1.19. Опалубка перекрытий двух смежных ярусов бетонирования:
/ — стойка телескопическая; 2 — тренога; 3 — балка продольная; 4 — балка поперечная;
5 — листы ламинированной фанеры; 6 — ограждение; 7—временные стойки
Поступающая на стройку опалубка в виде отдельных щитов, коробов или блоков должна быть маркирована согласно маркировочному чертежу. Опалубку подают и устанавливают с помощью кранового оборудования, предназначенного для возведения данного сооружения Если бетон подают не кранами, а другими машинами, то для установки опалубки применяют средства малой механизации и краны небольшой грузоподъемности.
32
Опалубку устанавливают в соответствии с технологическими картами в последовательности, зависящей от ее конструкции; при этом должна быть обеспечена устойчивость отдельных ее элементов в процессе установки. Расположение несущих телескопических стоек и рам на бетонируемом перекрытии зави
Рис. 1.20. Зажим для крепления гильз и колпаков к опалубке перекрытия:
1 — гильза по высоте перекрытия; 2 — зажим; 3 — палуба опалубки из фанеры
сит и от расположения стоек на ранее забетонированном перекрытии (рис. 1.18, 1.19). При этом необходимо учитывать темпы возведения конструкций,
скорости набора прочности бетоном перекрытий и стен, действующих на
конструкции нагрузок на различных этапах возведения сооружения, и других технологических факторов.
Место установки опалубочных форм и лесов должно быть очищено от мусора, снега и наледи. Поверхность земли следует планировать путем срезки верхнего слоя грунта. Подсыпать для этих целей грунт не разреша
ется.
При установке опалубки особое внимание обращают на вертикальность и горизонтальность элементов, жесткость и неизменяемость всех конструкций в целом и правильность соединений элементов опалубки в соответствии с рабочими чертежами. Допускаемые отклонения при установке опалубки и поддерживающих лесов нормируются. В местах прохождения коммуникаций в конструкции перекрытия можно устраивать деревянные или металлические короба, фартуки из труб большого диаметра, которые крепятся к опалубке с помощью специальных зажимов (рис. 1.20).
Контроль качества выполненных работ осуществляют путем проверки соответствия форм и геометрических размеров опалубки рабочим чертежам. Проверяют совпадение осей опалубки с осями сооружения, вертикальность и горизонтальность щитов и швов, плотность этих швов. Контролируют жесткость и неизменяемость всех конструкций в целом, правильность и прочность соединения элементов опалубки. Щиты опалубки, поддерживающие и крепежные элементы после распалубливания конструкции обязательно очищают от налипшего бетона скребками и щетками.
Применение инвентарной опалубки предусматривает обязательную смазку палубы щитов. Наиболее распространены гидрофобизирующие
2э 788
33
смазки на основе минеральных масел или солей жирных кислот, а также комбинированные смазки.
Смазки уменьшают сцепление палубы с бетоном, облегчая, таким образом, распалубку и, как следствие, повышая долговечность опалубочных щитов. Смазку восстанавливают через 1...4 оборота опалубки.
1.3. Армирование конструкций
1.3.1. Назначение и виды арматуры
Арматура — стальные стержни, прокатные профили и проволока, расположенные в бетоне для совместной с ним работы.
Сборно-монолитные и монолитные ненапрягаемые конструкции армируют укрупненными монтажными элементами в виде сварных сеток, плоских и пространственных каркасов, которые изготовляют вне возводимого сооружения и затем устанавливают монтажными кранами. Иногда сложные конструкции армируют непосредственно в проектном положении из отдельных стержней с соединением их в законченный арматурный каркас сваркой или вязкой.
Арматуру подразделяют по назначению в конструкции на рабочую, распределительную и монтажную (рис. 1.21).
Рабочая арматура воспринимает растягивающие усилия, возникающие в железобетонных конструкциях от собственной массы и внешних нагрузок.
Распределительная арматура служит:
• для равномерного распределения нагрузок между рабочими стержнями;
• для обеспечения их совместной работы;
• для связи рабочих стержней между собой, препятствуя смещению рабочей арматуры при бетонировании.
Монтажная арматура обычно не воспринимает усилий, а обеспечивает точное положение в опалубке рабочих стержней и плоских арматурных сеток и элементов.
Основной в современном строительстве является арматура периодического профиля, имеющая надежную анкеровку и повышенное сцепление с бетоном. При использовании стержней из гладкой арматуры для их лучшего закрепления в бетоне концы стержней, работающих на растяжение, делают загнутыми в виде крюков.
В гражданском строительстве обычно применяют арматурные стержни диаметром 12...30 мм, в промышленном — арматуру диаметром до
34
б)
Рис. 1.21. Виды арматуры:
а — арматурные стержни; б—плоский каркас; в — пространственный каркас; г — арматурные сетки: /—плоская; 11 — рулонная; д — арматурный блок; е — стержневая арматурная горячекатаная сталь: /—гладкая; //—периодического профиля; ж — каркас колонны из стержневой арматуры; з— то же, из жесткой арматуры; / — рабочие стержни прямые; 2 — то же, отогнутые; 3 — монтажные стержни; 4 — хомуты; 5-—распределительные стержни; б—сетки; 7—пространственный каркас; 8 — арматурный выпуск; 9— уголок; 10— раскос
40 мм, в гидротехническом — стержни диаметром 90... 120 мм. В качестве арматуры иногда применяют профильный прокат.
К арматурным изделиям относят отдельные стержни (стержневая арматура), арматурные сетки, плоские и пространственные арматурные каркасы, арматурные изделия для предварительно напряженных конструкций, закладные детали, монтажные петли и хомуты.
Стержневую арматуру (рис. 1.21, а, е) изготовляют гладкого профиля (из-за малой эффективности выпуск ее сокращается) и периодического с расположением выступов по винтовой линии или елочкой. Арматуру подразделяют в зависимости от технологии изготовления на горячекатаную (делится на 4 класса от A-I до A-IV) и горячекатаную с последующим упрочнением вытяжкой в холодном состоянии, она имеет 2 класса— А-Пв и А-Шв.
Плоские стальные каркасы (рис. 1.21, б) обычно состоят из продольной арматуры, образующей один или два пояса и соединяющей их решетки в виде отдельных поперечных или непрерывных в виде змейки стержней. Большое количество поперечных стержней в каркасах, соединенных с рабочими стержнями точечной сваркой, создает надежное заанкеривание в бетоне продольных стержней по всей их длине и позволяет отказаться от загибания крюков даже при гладкой арматуре. Рабочая арматура унифицированных каркасов принимается диаметром от 10 до 30 мм, а распределительная — только диаметром от 10 мм (при сварке возможен пережог стержней меньшего диаметра). Применяют каркасы для армирования линейных конструкций — балок, прогонов, ригелей, пустотных настилов перекрытий.
Пространственные арматурные каркасы (рис. 1.21, в, д, ж) состоят из двух или четырех плоских каркасов, соединенных между собой отдельными стержнями или хомутами. Такие каркасы применяют для армирования колонн, балок, ригелей и фундаментов.
Иногда используют арматурные несущие каркасы, которые вместе с опалубкой называют арматурно-опалубочными блоками. Обычно такое решение принимают при необходимости возвести одиночную конструкцию пролетом в пределах до 9 м. В этом случае для армирования применяют прокатные профили в основном в виде уголков, полосовой и квадратной стали, что позволяет при некотором перерасходе на армирование обойтись без специальных лесов, стоек, поддерживающих опалубочный блок, уменьшить расход лесоматериалов, значительно сократить трудозатраты и сроки производства работ.
Сварные арматурные сетки (рис. 1.21, г) состоят из взаимно перекрещивающихся стержней, соединенных в местах пересечения сваркой. Их выпускают с продольной, поперечной и взаимно-перпендикулярной рабочей арматурой. В общем виде сетки объединяют рабочую и распреде
36
лительную арматуру и состоят из отдельных проволок диаметром от 3 до 9 мм включительно и стержней из арматурной стали диаметром 10 мм, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях и соединенных в местах пересечения контактной точечной сваркой. Эти сетки применяют при необходимости обеспечить конструкцию минимальным нерасчетным армированием. Расстояние между отдельными стержнями — в пределах от 50 до 250 мм, образующиеся между стержнями и проволоками ячейки обычно имеют размер от 50 х 100 до 150 х 250 мм. Общая ширина сеток по осям крайних стержней установлена от 900 до 3500 мм (сетка должна при транспортировании укладываться между продольными бортами грузового автомобиля).
Плоские рабочие сетки выпускают шириной до 2,5 м, длиной до 9,0 м, иногда в соответствии с заказом до 12,0 м. Продольные рабочие стержни имеют диаметр 12...25 мм при шаге 200 мм, монтажная арматура обычно диаметром от 8 до 12 мм при максимальном шаге до 600 мм. При необходимости сетки на заводах могут быть подвергнуты дополнительной обработке — вырезке отверстий, приварке дополнительных стержней и гнутью.
Сетки в виде рулонов имеют широкую номенклатуру по применяемой стали, диаметрам стержней, размерам ячеек и ширине сеток. Длина сеток не оговаривается, но масса отдельного рулона не должна превышать 1200 кг.
Монтажные петли, выполненные из арматуры, являются элементом сборных железобетонных конструкций и предназначены для строповки при подъеме и установке.
Закладные детали — металлические пластины, присоединяемые к арматурному каркасу конструкции на сварке, необходимы для соединения сборных элементов между собой при возведении зданий и сооружений; стыковку элементов осуществляют сваркой закладных деталей, заделанных в конструкции при их изготовлении.
Хомуты применяют для соединения отдельных рабочих и монтажных стержней в готовый пространственный каркас.
Для армирования предварительно-напряженных конструкций чаще всего используют проволочную арматуру (рис. 1.22).
Проволочную арматуру подразделяют на несколько типов:
• арматурная проволока низкоуглеродистая класса В-1 и высокопрочная углеродистая класса В-П;
• проволочные пряди из трех-, семи- и многопроволочных прядей с правой свивкой, причем при перерезании пряди их проволоки не раскручиваются;
• проволочные высокопрочные канаты.
В последние годы начинают широко применять и неметаллическую арматуру в виде стекловолокна и асбеста.
37
Рис. 1.22. Арматура для предварительно напряженных конструкций:
а—семипроволочная прядь; б — то же, 19-проволочная; в, г—проволочные канаты двухпрядевые (пряди из 7 и 19 проволок); д — то же, трехпрядевые; е, ж— многопрядевые канаты; з, и — пучковая арматура; 1— рабочая проволока; 2, 9—вязальная проволока; 3 — спираль; 4— коротыш; 5— осевой стержень; б, 7—наружное защитное покрытие
Стекловолокно в смеси с цементным раствором образует стеклоце-мент, обладающий высокой прочностью, но невысокими водо- и газопроницаемостью. Прочность цементного камня возрастает при использовании рубленого стекловолокна с хаотическим распределением его в конструкции. Также высокими прочностными характеристиками будет обладать монолитная конструкция при хаотическом распределении в ней обрезков арматурных стержней и проволоки.
С использованием асбестовых волокон производят асбестоцемент, изделия из которого обладают высокой прочностью и непроницаемостью.
38
1.3.2. Состав арматурных работ
Арматурные работы включают в себя следующие процессы:
• централизованная заготовка арматурных элементов;
• транспортирование арматуры на строительную площадку, сортировка и складирование;
• укрупнительная сборка арматурных элементов, изготовление арматурных изделий;
• установка в опалубку стержней, сеток, плоских, пространственных и несущих арматурных каркасов;
• соединение отдельных монтажных единиц в единую армоконструк-цию;
• раскрепление армоконструкции, гарантирующее обеспечение надлежащего защитного слоя при бетонировании.
Все процессы армирования железобетонных конструкций можно объединить в две группы: предварительное изготовление арматурных элементов и установка их в проектное положение.
1.3.3. Изготовление арматурных изделий
Арматурные изделия изготовляют централизованно на арматурно-сварочных заводах, в арматурных цехах и мастерских.
Проволока диаметром до 10 мм и сталь периодического профиля диаметром до 9 мм поступают в арматурную мастерскую в бухтах, а сталь больших диаметров — прутьями длиной от 4 до 12 м, объединенными в пакеты до 10 т. Готовые сетки для заготовки каркасов поступают плоскими или в рулонах. Складируют сталь на стеллажах раздельно по маркам, диаметрам и длине стержней. Хранение производят в закрытом помещении или под навесом, запрещено класть арматуру на земляной пол.
Процесс изготовления ненапрягаемой арматуры состоит из отдельных технологических операций (рис. 1.23), которые объединены в следующие технологические группы:
заготовительные операции включают: очистку и выпрямление стержней; соединение стержней в непрерывную плеть посредством стыковой сварки; разметку и резку на стержни требуемой длины; сварочные
Рис. 1.23. Заготовка арматуры:
1 — пост стыковой сварки стержней; 2— очистка стержней от ржавчины; 3 — тянущие ролики; 4— пост правки стержней; 5 — пост резки стержней
39
операции, выполняемые контактной точечной сваркой для плоских сеток и каркасов на одно- и многоэлектродных машинах, а также стыковой и дуговой сваркой;
сборочные операции, включающие установку и приварку закладных деталей, отдельных криволинейных и изогнутых стрежней, резку листовой и профильной стали, укрупнительную сборку пространственных каркасов из плоских каркасов и сеток.
Заготовительные операции ведут двумя потоками — для катанки и стержневой арматуры. Сталь, поступающую в бухтах (катанка) с бухто-держателей, направляют на станки-автоматы, одновременно производящие очистку поверхности стержня от ржавчины, правку искривлений проволоки и ее резку. Концы заканчивающейся и новой бухты соединяют в непрерывную плеть машиной для стыковой сварки. По ходу движения катанки установлены станки для точной резки и гнутья.
Стержни, поступающие на технологическую цепочку, правят, очищают от ржавчины, сваривают стыковой сваркой в непрерывную плеть во избежание отходов, затем их режут на обрезки с заданными размерами и, при необходимости, передают на станок для гнутья.
1.3.4. Соединение арматурных элементов.
Способы сварки
Установку арматуры и арматурных изделий осуществляют машинами и механизмами, используемыми на строительной площадке. В отдельных случаях и в неудобных для применения механизмов местах производят ручную укладку арматуры и ее вязку.
Основные способы соединения арматурных стержней между собой — укладка внахлестку или сварка. Соединение нахлесткой без сварки используют при армировании конструкций сварными сетками или плоскими каркасами с односторонним расположением рабочих стержней арматуры и при диаметре арматуры не выше 32 мм. При этом способе стыкования арматуры величина перепуска (нахлестки) зависит от характера работы элемента, расположения стыка в сечении элемента, класса прочности бетона и класса арматурной стали.
При стыковании на сварке сеток из круглых гладких стержней в пределах стыка следует располагать не менее двух поперечных стержней. При стыковании сеток из стержней периодического профиля приваривать поперечные стержни в пределах стыка не обязательно, но длина нахлестки в этом случае должна быть увеличена не менее чем на пять диаметров свариваемой арматуры. Стыки стержней в нерабочем направлении (поперечные монтажные стержни) выполняют с перепуском в 50 мм при диаметре распределительных стержней до 4 мм и 100 мм — при диа
40
метре более 4 мм. При диаметре рабочей арматуры 26 мм и более сварные сетки в нерабочем направлении рекомендуется укладывать впритык друг к другу с перекрытием стыка специальными стыковыми сетками с перепуском в каждую сторону не менее 15 диаметров распределительной арматуры, но не менее 100 мм.
При сварке арматуры между собой металл оказывает небольшое сопротивление прохождению электрического тока. В соответствии с законом Джоуля—Ленца для сокращения времени сварки и повышения производительности труда применяют токи большой силы, доходящей до 50 000 А и невысокое напряжение — не более 30 ..60 В. При контактной сварке в месте контакта сопротивление движению электрического тока во много раз превышает сопротивление на остальном пути тока, здесь усиленно выделяется теплота, металл разогревается до пластического состояния, пересечение стержней сжимается и происходит их сварка.
В цепи наибольшее сопротивление имеет стык стержней, в этом месте наиболее интенсивно выделяется теплота, которая разогревает торцы стержней до пластического и частично жидкого состояния. При этом металл в месте сварки плавится почти мгновенно, время пропускания тока измеряется долями секунды. Стержни с силой прижимают друг к другу, в результате чего они свариваются. Для сварки используют специальные трансформаторы, которые понижают напряжение с номинального 220...380 В до требуемого и одновременно увеличивают силу тока.
Электрическую энергию можно преобразовать в тепловую двумя способами:
1) пропусканием тока через свариваемые детали; на этом принципе основана контактная сварка с применением давления, при которой нагрев производится теплотой, выделенной при прохождении электрического тока через находящиеся в контакте соединяемые детали;
2) при помощи электрической дуги или сваркой плавлением; нагрев соединяемых элементов осуществляют электрической дугой.
1.3.5. Контактная сварка
Контактная сварка имеет следующие основные разновидности:
• точечная контактная сварка, применяемая для соединения пересекающихся стержней в сетках и каркасах;
• стыковая контактная сварка, которая целесообразна для соединения стержней между собой, когда требуется увеличение их длины, а также для сращивания обрезков и стержней между собой.
Точечная контактная сварка. Сущность этой сварки в том, что два стержня (или более) в месте их пересечения зажимают между электродами сварочной машины. При пропускании тока под действием выделяе
41
мой теплоты металл стержней в свариваемом месте накаляется докрасна, размягчается и под действием сдавливающего усилия стержни прочно соединяются между собой.
При автоматической сварке подача деталей, их закрепление, процесс сварки и выдача готовых изделий происходит без участия человека. При полуавтоматической сварке детали подают вручную, а готовое изделие после сварки перемещается автоматически.
Стержни, покрытые коррозией и окалиной, предварительно очищают в месте контакта или используют двухимпульсную сварку — при первом импульсе происходит пробой окалины, при втором — сварка стержней.
Достоинства точечной контактной сварки — высокая производительность, небольшой расход энергии при использовании токов большой силы в течение малого отрезка времени, возможность механизации и автоматизации процесса, отсутствие расхода металла на электроды. Сборку, а затем и сварку стыкуемых элементов осуществляют с применением кондукторов, которые обеспечивают точность геометрических размеров и взаимное расположение стыкуемых стержней.
Контактная стыковая сварка производится методами непрерывного и прерывистого оплавления.
Сварка методом непрерывного оплавления отличается тем, что два свариваемых стержня, подключенные к электрической цепи, начинают медленно сближаться до соприкосновения и одновременного замыкания цепи тока. Начавшееся при включении цепи оплавление металла увеличивается при сближении стержней и завершается сильным сжатием оплавившихся концов. Когда сжатие (осадка) достигает необходимой величины, ток отключают, и сваренные стержни вынимают из зажимов машины. Преимущество сварки в том, что сварной шов может быть расположен в любом месте арматурного каркаса или несущей конструкции.
Сварка методом прерывистого оплавления. В результате сближения и разъединения стержней (одновременно замыкания и размыкания электрической цепи), количество которых колеблется от 3 до 20, концы стержней нагреваются и частично оплавляются. Стержни большого диаметра таким образом нагревают до красного или светло-красного каления и затем соединяют их под давлением. Предварительный прогрев повышает температуру свариваемых стержней и тем самым понижает мощность, необходимую для сварки. При стыковой сварке стержни, зажатые губками сварочной машины, соединяют по всей поверхности их торцов и после необходимого предварительного прогрева сжимают.
Достоинства стыковой контактной сварки — высокое качество стыков соединяемых элементов, минимальные затраты электродов и других вспомогательных материалов, возможность механизации и автоматизации процесса сварки, высокая производительность труда.
42
1.3.6. Дуговая электросварка
Дуговую сварку, т.е. сварку с помощью электрической дуги, которая горит в атмосфере между концом металлического электрода и свариваемой деталью, применяют наиболее часто.
Дуговая электросварка может выполняться как с помощью переменного, так и постоянного тока. Сварка на переменном токе по сравнению с другими видами наиболее экономична. Для получения электрического тока нужных характеристик вместо сложных и громоздких генераторов постоянного тока применяют легкие, мобильные и более дешевые трансформаторы переменного тока. Дуга представляет собой электрический разряд в газовом пространстве, длящийся продолжительное время, выделяющий большое количество световой энергии и имеющий температуру, доходящую до 6000 °C. Нужная тепловая мощность, исчисляемая тысячами калорий, легко регулируется изменением силы тока. Минимальное напряжение, необходимое для возбуждения дуги, составляет при постоянном токе 30...35 В, а при переменном — 40...50 В.
Электроды, которые применяют для сварочных работ, имеют специальное покрытие, которое при сварке испаряется, образующиеся пары легко ионизируются и таким образом повышают устойчивость дуги. При плавлении металл электрода стекает и, охлаждаясь, образует на свариваемой поверхности шов, от прочности которого зависит и прочность сварного соединения в целом. Длина дуги оказывает свое воздействие на качество шва. Чем дуга длиннее, тем большее расстояние проходит расплавленный металл от электрода до шва и, поглощая из воздуха кислород и азот, ухудшает свои механические свойства.
Достоинства дуговой сварки — универсальность, возможность применения в любой точке сложного арматурного каркаса и достижения требуемой прочности сварного шва. Недостатки дуговой сварки — дополнительный расход металла на электроды, низкая производительность труда, требуется более высокая квалификация сварщиков. Обычно сваривают стержни диаметром 10 мм и более, так как при меньших диаметрах стержней возможен их пережог.
Из существующих способов дуговой сварки наиболее часто встречаются следующие — внахлестку, с накладками и ванная (рис. 1.24).
Сущность ванного способа сварки заключается в том, что электрическую дугу возбуждают между торцами свариваемых стержней при помощи электродов. Выделяемая теплота расплавляет металл с торцов стержней и с электрода, в результате чего создается ванна расплавленного металла. Зазор между стержнями принимается равным 1,5—2 диаметра электрода с покрытием. Для образования ванны используют инвентарные медные формы и стальные скобы-подкладки. Способ имеет ряд преимуществ по сравнению с другими видами дуговой сварки — уменьшается расход металла на стык, снижается расход электродов и электроэнер-
43
Рис. 1.24. Способы соединения арматурных стержней:
а— соединение стержней ручной дуговой сваркой (/— с накладками н двусторонними швами; 11— то же, с односторонними швами; III— то же, внахлестку); б — дуговая сварка с принудительным формированием шва крестообразных горизонтальных соединений стержней; в — то же, горизонтального с вертикальным; г — контактная точечная сварка при стыковом соединении стержней внахлестку; д — дуговая ванная сварка; 1 — свариваемые стержни; 2—круглые накладки; 3— электроды; 4 — инвентарные (медные или графитовые формы); 5 — подводка электрического тока; 6 — держатель (зажим электрода);
7—расплавленный металл; 8 — зазор между стержнями (1.5...2 диаметра электрода)
гии, а также трудоемкость и себестоимость. Ванная сварка применима для стержней диаметром от 20 до 80 мм.
При дуговой сварке один из проводников тока присоединен к свариваемым деталям, а другой — к электроду, зажатому в электродержателе. После включения тока сварщик касается электродом места сварки, замыкая при этом цепь, и сразу же отводит электрод от детали на 2...4 мм. Образующаяся дуга расплавляет стержень электрода и частично свариваемые детали, металл которых соединяется с металлом электрода. Температура у конца металлического электрода достигает 2100 °C, у свариваемых элементов — 2300 °C, в центре дугового столба — около 5000...6000 °C.
44
1.3.7. Производство арматурных работ на объекте
Армирование железобетонных конструкций желательно осуществлять сварными арматурными каркасами и сетками заводского изготовления. На строительном объекте при возведении монолитных железобетонных конструкций выполняют следующие операции:
• укрупнительную сборку пространственных арматурных каркасов;
• установку готовых каркасов и сеток в опалубку;
• установку и вязку арматуры отдельными стержнями в опалубке.
Если по условиям транспортирования крупноразмерные каркасы или сетки заготовляют или перевозят частями, то их укрупняют на строительстве до проектных размеров дуговой или ванной сваркой. Укрупнительную сборку производят непосредственно в проектном положении (в опалубке) или в стороне от места установки на заранее оборудованной площадке. Укрупнительная сборка арматурных каркасов перед их подъемом и установкой дает возможность лучше использовать грузоподъемность крана и значительную часть работы выполнять арматурщикам в более удобных и безопасных условиях. Монтаж арматурных конструкций следует производить преимущественно из крупноразмерных блоков и унифицированных сеток заводского изготовления с обеспечением фиксации защитного слоя.
Смонтированная арматура должна быть надежно закреплена и предохранена от деформаций и смещений в процессе производства работ по бетонированию конструкций.
Крестовые пересечения стержней арматуры, уложенных поштучно, необходимо скреплять вязальной проволокой или с помощью специальных проволочных соединительных скрепок.
Арматуру можно устанавливать в опалубку только после проверки соответствия опалубки проектным размерам с учетом допусков, установленных СНиПом
При монтаже арматуры в опалубку и последующем бетонировании любой конструкции необходимо соблюдать указанную в проекте заданную толщину защитного слоя бетона, т.е. расстояние между внешними поверхностями арматуры и бетона конструкции. Правильно обеспеченный и выполненный защитный слой бетона надежно предохраняет арматуру от коррозирующего воздействия внешней среды. Толщину защитного слоя бетона обеспечивают различными способами.
К пространственным и плоским арматурным каркасам целесообразно приваривать обрезки стержней из нержавеющей стали, упирающиеся в
45
стенки и днище короба опалубки, или удлиненные стержни. Такое решение применяют в том случае, когда конструкция будет работать только в сухих условиях эксплуатации. При армировании плит перекрытия двумя сетками по высоте проектное положение фиксируют подставками из круглой арматурной стали, изогнутыми «зигзагами» или установкой так называемых «лягушек» для сеток нижнего ряда и «козелков» для верхней сетки (рис. 1.25).
Применяют заранее заготовленные бетонные подкладки и прокладки, которые целесообразно армировать обрезками вязальной проволоки во избежание раскалывания. Концами проволоки привязывают прокладку к вышерасположенному арматурному стержню. Более новыми типами фиксаторов являются фигурные пластмассовые и прорезные капроновые кольца. Эти фиксаторы характеризуются высокими технологическими свойствами. Во время установки на арматуру такое фигурное кольцо за счет присущей ему упругости немного раздвигается и плотно охватывает стержень (рис. 1.26).
Защитный слой бетона в плитах и стенах толщиной до 10 см должен быть не менее 10 мм; в плитах и стенах толщиной более 10 см — не менее 15 мм; в балках и колоннах при диаметре продольной арматуры 20...32 мм — не менее 25 мм, при большем диаметре стержней — не менее 30 мм.
Монтаж арматурных конструкций обычно производят с транспортных средств с помощью крана, используемого для подачи опалубки и бетонной смеси. Арматурные каркасы массой до 100 кг можно устанавливать вручную, поднимая краном в зону работ сразу несколько каркасов. Изделия большей массы устанавливают непосредственно краном. Как и для сборных железобетонных элементов, желательно поднимать и монтировать арматурные каркасы в том положении, в котором они будут работать в забетонированной конструкции.
Арматуру фундаментов под колонны промышленных и гражданских зданий укладывают на бетонную подготовку между щитами опалубки фундаментов.
При небольшой высоте колонн, а также при легких каркасах арматурный каркас колонн устанавливают путем его опускания с помощью крана в готовую опалубку. Установленный арматурный каркас, через нижнее окно короба опалубки колонны приваривают или привязывают к выпускам арматуры, забетонированным в фундаменте, плите или колонне нижележащего этажа. Тяжелые каркасы колонн устанавливают раньше опалубки и соединяют с выпусками арматуры нижнего этажа на сварке. Час-
46
a)
Рис. 1.25. «Лягушка» и «козелок» для обеспечения защитного слоя бетона в перекрытиях:
а — «лягушка», для обеспечения защитного слоя для нижней арматурной сетки; б — «козелки», для обеспечения защитного слоя для верхней арматурной сетки
Рис. 1.26. Способы обеспечения защитного слоя арматуры:
а — в балках и ребрах плит при помощи упоров; б—в балках посредством удлиненных стержней; в — бетонной подкладкой с проволочной скруткой; г—бетонной пробкой с пружинной скобой; д — упругим пластмассовым фиксатором; е— металлическими
штампованными подставками
то, особенно при большой высоте колонн, арматурный каркас заводят в опалубку, у которой уже собраны две или три стенки. Производят выверку каркаса, соединение с арматурными выпусками, после чего завершают сборку опалубочного блока колонны.
Установку арматурных каркасов прогонов и балок производят в готовые короба опалубки. Сварные сетки и плоские каркасы с односторонним расположением рабочих стержней стыкуют на месте установки без сварки с напуском верхнего каркаса не менее чем на 250 мм.
Армирование плит перекрытия производят путем укладки в пространственные конструкции готовых сварных сеток, стыкование которых осуществляют внахлестку электродуговой сваркой.
Армирование стен осуществляют готовыми сетками и реже вязкой из отдельных стержней в опалубке, установленной с одной стороны. При возведении монолитных железобетонных конструкций на большой высоте применяют арматурно-опалубочные блоки, представляющие собой короба (балок, прогонов) с уложенными в них арматурными каркасами.
Установку любой арматуры следует вести так, чтобы не повредить ранее установленную и выверенную опалубку, а также не деформировать арматурные каркасы. В процессе производства работ допускаются в отдельных случаях бессварочные соединения стержней: стыковые при соединении внахлестку или обжимными гильзами и винтовыми муфтами с обеспечением равноправного стыка и крестообразные, выполняемые вязкой отожженной проволокой.
Приемка смонтированной арматуры, всех стыковых соединений должна проводиться до укладки бетонной смеси и оформляться актом на скрытые работы, в котором обязательно оценивают качество выполненных работ. Приемку установленной в проектное положение арматуры производят по захваткам, подготовленным для бетонирования.
Кроме проверки проектных размеров смонтированной арматуры по чертежам устанавливают наличие и места расположения фиксаторов, прочность и целостность сборки армоконструкции, которая должна обеспечивать неизменность формы при бетонировании. Кроме этого отмечают все отступления от проекта, сверяют с проектом количество и диаметр стержней, а также правильность их расположения и качество электросварки в пересечениях стержней.
48
1.3.8. Методы натяжения арматуры в предварительно-напряженных конструкциях
В конструкциях, работающих на изгиб (плитах, балках, прогонах, ригелях), под действием нагрузки появляются растягивающие напряжения. Для их восприятия в растягивающей зоне приходится размещать большое количество арматуры. Кроме этого недостаточно используется прочность стали на растяжение, так как в бетоне появляются трещины в зоне растяжения, хотя напряжение в арматуре еще не превышает предела текучести, а эксплуатировать такую железобетонную конструкцию с трещинами по нормам не допускается.
Эти недостатки в значительной степени устраняются в предварительно напряженных железобетонных конструкциях. В таких конструкциях, еще до установки ее в сооружение и передачи на нее эксплуатационных нагрузок, предполагаемая растянутая зона уже подвержена сжатию. И прежде чем бетон в конструкции, воспринимая эксплуатационную нагрузку, начнет работать на растяжение, в нем необходимо сначала погасить предварительно созданное сжатие.
Предварительное напряжение позволяет увеличивать нагрузку на конструкцию или при прежней нагрузке уменьшать габариты конструкции.
Достоинства предварительно-напряженных железобетонных конструкций:
• применение арматуры меньших диаметров из высокопрочной стали позволяет уменьшать сечение бетона, а следовательно, и объем сборных элементов на 20...30%, что приводит к экономии материалов, в частности цемента;
• благодаря лучшему использованию свойств арматурной стали, по сравнению с обычными железобетонными конструкциями, и при применении сталей с высоким пределом прочности достигается экономия металла до 40%;
• конструкции с предварительно-напряженной арматурой отличаются высокой трещиностойкостью, что предохраняет арматуру от коррозии; это важно для сооружений, находящихся под постоянным давлением воды, других жидкостей и газов (трубы, плотины, резервуары).
Предварительное напряженное армирование осуществляют в основном двумя способами:
1) натяжением арматуры до укладки бетонной смеси в конструкцию;
49
Рис. 1.27. Методы натяжения арматуры:
а — на упоры; б — на форму; в — на затвержденный бетон; I—домкрат; 2—зажим; 3— упор; 4 — металлическая опалубка; 5 — напрягаемая арматура; 6 — силовая металлическая опалубка;
7—канал в конструкции; 8—соединяемые полуфермы с напрягаемой арматурой
2) укладкой и натяжением арматуры вслед за укладкой бетона и приобретения им не менее 70% проектной прочности.
Первый способ заводской, он называется натяжением на формы и упоры, второй применяют в построечных условиях на площадках укруп-нительной сборки и называют натяжением на бетон.
Натяжение на формы и упоры (рис. 1.27, а. б). При армировании по этому способу арматурные стержни натягивают перед укладкой бетонной смеси. Усилия натяжения, достигающие по величине нескольких десятков и сотен тонн, воспринимаются конструкцией стальной формы, в которой изготавливают (формуют) изделие, или специальными упорами стенда. Бетонируют изделие при натянутой арматуре. Когда после затвердения бетона и набора им необходимой прочности натяжные приспособления снимают, сжатие бетона достигается за счет сцепления между стремящимися сжаться арматурными стержнями или прядями и окружающим их затвердевшим бетоном. При этом способе натяжение арматуры контролируют до обжатия бетона.
Стендовый способ натяжения применяют при изготовлении длинномерных (длиной 12 м и более) крупных и тяжелых конструкций — стропильных и подстропильных ферм, кровельных и подкрановых балок. Конструкцию армируют, осуществляют ее натяжение, производят бетонирование, бетон приобретает марочную прочность в стационарном положении на стенде. Упоры воспринимают усилия натяжения и передают их на массивный фундамент стенда.
При натяжении на формы упоры отсутствуют и усилия воспринимает сама форма, которая является силовой. В таких формах бетонируют плиты и панели перекрытий и покрытий. Достоинство форм в том, что они имеют модульные размеры, поэтому при смене бетонируемой конструкции ее легко переналадить на изготовление новых изделий.
Натяжение арматуры на бетон (рис. 1.27, в). Предварительное напряжение в монолитных и сборно-монолитных конструкциях можно создавать по методу натяжения арматуры на затвердевший бетон. При таком
50
методе усилие натяжения воспринимается не формой и не упорами, а уже затвердевшим и набравшим необходимую прочность бетоном. Этот способ используется главным образом для армирования конструкций, собираемых из отдельных блоков.
По способу укладки напрягаемой арматуры имеются две разновидности — линейная и непрерывная. При линейном способе в напрягаемых конструкциях при их бетонировании оставляют открытые или закрытые каналы. При приобретении бетоном заданной прочности в каналы укладывают арматуру и производят ее натяжение с передачей усилий на напрягаемую конструкцию. Линейный способ применяют для создания напряжения в балках, колоннах, рамах, трубах, силосах и многих других линейных конструкциях. Непрерывный способ заключается в навивке с заданным натяжением бесконечной арматурной проволоки по контуру забетонированной конструкции. В отечественном строительстве способ применяют для предварительного напряжения стенок цилиндрических резервуаров, предварительно напряженных труб.
При линейном армировании напрягаемые элементы применяют в виде отдельных стержней, прядей, канатов и проволочных пучков. Линейное армирование включает в себя: заготовку напрягаемых арматурных элементов; образование каналов для укладки напрягаемых арматурных элементов; установку арматурных элементов с анкерными устройствами в каналы; напряжение арматуры с последующим инъецированием закрытых каналов или бетонированием открытых каналов.
Для стержневой арматуры используют горячекатаную сталь периодического профиля и высокопрочную проволоку. Заготовка стержневых элементов состоит из правки, чистки, резки, стыковой сварки и устройства анкеров, путем приварки стальных коротышей к концам стержней. Коротыши имеют резьбу, на которую навинчивают гайки, передающие через шайбы на бетон нагрузки натяжения.
Арматурные нераскручивающиеся пряди и канаты изготовляют из высокопрочной проволоки диаметром 1,5...5 мм. Из проволоки производят пряди, образуемые из трех, семи и девятнадцати совместно свитых проволок, получая общую толщину (диаметр) 4,5... 15 мм. При необходимости готовые пряди далее навивают в канаты. Пряди и канаты поступают с заводов намотанными на катушки. Их сматывают с катушек, пропускают через правильные устройства, одновременно очищают от грязи и масла, режут на отрезки необходимой длины. Для анкеровки прядей и канатов применяют гильзовые наконечники. Гильзу надевают на заготовленный конец пряди (каната), запрессовывают прессом или домкратом, а затем на ее поверхности нарезают или накатывают резьбу, необходимую для передачи через шайбы усилий натяжения бетона на гайки крепления.
51
Проволочные пучки изготовляют из высокопрочной проволоки. Проволоку в пучке располагают или с заполнением ею всего сечения, или по окружности арматурного стержня. В первом случае пучок оборудуют гильзовым, а во втором — гильзостержневым анкером.
Способ натяжения на бетон позволяет собирать крупноразмерные конструкции длиной до 30 м и более у места их установки из отдельных, легко перевозимых частей меньшего размера. При армировании конструкций, собираемых из отдельных блоков, в сборных железобетонных элементах при заводском изготовлении заранее оставляют каналы или борозды для размещения в них напрягаемой арматуры. Напрягаемую арматуру укладывают (протягивают) в эти заранее оставленные каналы, диаметр которых обычно делают на 10... 15 мм больше диаметра арматурного пучка или стержня.
В качестве каналообразователей используют резиновые шланги, стальные или гофрированные трубы, которые перед укладкой смазывают жидким мылом. В резиновый шланг вводят смазанный машинным маслом сердечник, изготовленный из стального стержня. Через 2...4 ч после укладки бетонной смеси сердечник извлекают вручную, а резиновый шланг — лебедкой. Стальные трубы через каждые 15...20 мин после укладки бетонной смеси слегка поворачивают вокруг оси, а через 2...4 ч после окончания бетонирования их извлекают лебедкой. В подготовленные таким образом каналы протягивают вручную или при помощи лебедки пучки или стержни арматуры. Первоначально через канал проталкивают выпрямленную проволоку, к концу которой приварен или прикреплен направляющий колпачок или наконечник. Он необходим для преодоления возможных неровностей на стенках канала. К наконечнику может быть присоединен трос или арматурный напрягаемый стержень.
Трос крепят к барабану переносной лебедки и с его помощью протаскивают арматурный канат или прядь. Если необходимо протащить пучок арматурных проволок, то их можно заклинить в колпачке или приварить к специальному наконечнику. Если длина канала не превышает 6...8 м, напрягаемую арматуру обычно проталкивают через него вручную без применения лебедки.
При напряженном армировании крупноразмерных конструкций каналы устраивают путем закладки стальных тонкостенных гофрированных трубок, которые извлекаться не будут.
В конструкциях из нескольких блоков арматуру затягивают в канал только после того, как блоки будут составлены в проектное положение и выверены. Затем швы между блоками заделывают раствором на быстрот-вердеющем цементе. Арматуру начинают протаскивать в каналы и натягивать только после достижения раствором в швах прочности, обусловленной проектом.
52
Затем производят натяжение арматуры домкратами, снабженными захватами со сменными гайками, позволяющими натягивать арматуру с различными диаметрами анкерующих устройств. После присоединения арматуры к захвату и проверки всех систем приступают к натяжению арматуры.
Натяжение необходимо производить плавно, ступенями по 30...50 кг/см2 по манометру до значения, указанного в проекте. Затем увеличивают натяжение (давление в системе) на 5% и выдерживают его в течение 5 мин, затем постепенно уменьшают его до проектного, поддерживая давление до окончания натяжения и фиксации арматуры.
Применяют различные способы натяжения арматуры: механический обычно с помощью гидравлических домкратов; электротермический, при котором используют свойство стали удлиняться при нагревании;
электротермомеханический, представляющий собой сочетание первых двух способов.
В конструкциях с длиной прямолинейного канала не более 18м арматуру ввиду небольших сил трения натягивают с одной стороны. Выравнивать напряжения вдоль арматуры можно дополнительно путем продольного вибрирования в процессе натяжения, с помощью специального приспособления, закрепляемого на глухом анкере.
При длине прямолинейных каналов свыше 18 м и при криволинейных каналах арматуру вначале натягивают одним домкратом до усилия, равного 50% от расчетного, и закрепляют со стороны натяжения. Затем с другой стороны конструкции другим домкратом арматуру натягивают до усилия, равного 1,1 от требуемого (значение 1,1 — коэффициент технологической перетяжки арматуры). После выдерживания арматуры в таком напряженном состоянии в течение 8... 10 мин натяжение ослабляют до заданного проектом и закрепляют второй конец напрягаемой арматуры. Для устранения перепада напряжений в арматуре можно применять пульсирующее натяжение, т.е. несколько раз кратковременно повторяют этот процесс, последовательно увеличивая натяжное усилие, затем снова снижая его до нормативного.
Для предохранения пучков или стержней от коррозии немедленно после натяжения производят промывку каналов и их инъецирование под давлением цементным тестом или раствором маркой не ниже 300 и только на портландцементе. Контроль величины натяжения напрягаемой арматуры при механическом натяжении производят по показаниям манометров насосных станций, а также по величине упругого удлинения. При этом результаты должны отличаться не более чем на 5%.
53
Рис. 1.28. Приспособления для натяжения пучковой арматуры:
а — конический анкер: I— плита; 2— анкерная пробка; 3— отверстие для нагнетания раствора; 4 — ограничители из проволоки; б — гильзовый анкер: 1 — утолщение на стержне; 2 — стержень или болт; 3 — проволока; 4 — гильза; 5 — гайка; в — стаканный анкер: 1 — стакан с отверстием в днище;
2 — два полукольца; 3 — обжимное кольцо; 4 — арматурный пучок; 5 — защитная трубка; 6 — расклинивающий вкладыш; 7 — ограничительная шайба; г — глухой анкер: 1 — защитная трубка; 2 — арматурный пучок; 3 — вязальная проволока; 4 — бетон; д — гидродомкрат одиночного действия; е — то же, двойного: /, 7—цилиндры; 2,11 — поршни; 3 — муфта; 4 — анкер; 5 — винт для возврата поршня; 6—штуцеры для подачи масла; 8 — бетон; 9— пучок арматуры; 10— анкерная конусная пробка;
12 — захват
Заключительная операция — инъецирование каналов, к ней приступают сразу после натяжения арматуры. Для этого применяют раствор не ниже М300 на цементе М400...500 и чистом, без примесей песка. Нагнетают раствор с помощью растворонасоса или пневмонагнетателя с одной стороны канала. Раствор подают по шлангу и через специально оставленные отверстия заполняют канал. Инъецирование ведут непрерывно с начальным давлением от 0,1 МПа и последующим его повышением до 0,4 МПа. Прекращают нагнетание, когда раствор начнет вытекать с другой стороны канала.
Натяжение арматуры контролируют в процессе обжатия бетона, которое можно производить только после накопления затвердевшим бетоном
54
прочности, достаточной для восприятия усилий, создаваемых натяжными устройствами.
Для закрепления напрягаемой арматуры на упорах, в формах или при натяжении на бетон используют гильзы, опорные шайбы с гайками, приваренные петли, клиновые зажимы, конические анкеры и другие приспособления (рис. 1.28).
Применение проволочных пучков и пакетов позволяет заменить трудоемкое натяжение отдельных проволок натяжением целого пучка, сгруппированного вокруг специального круглого анкера или пакета. При такой группировке проволок уменьшается сечение арматуры, снижается объем и масса конструкции. Для предварительно напряженных конструкций очень важно создать надежное сцепление поверхности арматуры с окружающим бетоном. Этим объясняется применение в качестве напрягаемой арматуры прядей и канатов со сложной формой поверхности.
В последнее время начали использовать способ, исключающий операции по инъецированию. Арматурные канаты или стержни перед укладкой и протяжкой покрывают антикоррозийным составом, а затем фторопластом (тефлоном), имеющим практически нулевой коэффициент трения. При натяжении канат относительно легко скользит в канале бетонной конструкции.
ГЛАВА 2
БЕТОНИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ
2.1. Приготовление бетонной смеси
Бетонную смесь приготовляют на механизированном или автоматизированном бетонном заводе и в готовом виде доставляют на строительство. При потребности в бетонной смеси до 3 тыс. м3 в месяц на строительной площадке на эстакаде может быть смонтирована временная бетоносмесительная установка, позволяющая осуществлять выгрузку бетонной смеси в транспортные средства. Целесообразность приготовления бетонной смеси на строительной площадке должна был» обоснована технико-экономическими расчетами в зависимости от объема работ, часовой потребности, дальности транспортирования и других организационных условий.
Приготовление бетонной смеси состоит из операций по приему и складированию составляющих материалов (цемента и заполнителей), до
55
зирования и перемешивания их и выдачи готовой бетонной смеси на транспортные средства. В зимних условиях в данный технологический цикл включаются дополнительные операции. При приготовлении бетонной смеси для бетонирования конструкций в условиях отрицательных температур необходимо подогревать воду и заполнители; при применении бетонов с добавками (противоморозными, пластифицирующими, порообразующими и др.) следует предварительно приготовить водный раствор этих добавок.
Бетонную смесь приготовляют по законченной или расчлененной технологии. При законченной технологии в качестве продукции получают готовую бетонную смесь, при расчлененной — отдозированные составляющие или сухую бетонную смесь.
Основными техническими средствами для выпуска бетонной смеси являются расходные бункера с распределительными устройствами, дозаторы, бетоносмесители, системы внутренних транспортных средств и коммуникаций, раздаточный бункер.
Технологическое оборудование стационарного типа для приготовления бетонной смеси может быть решено по одноступенчатой и двухступенчатой схемам. Одноступенчатая (вертикальная) схема характеризуется тем, что цемент и заполнители в отдозированном виде поднимают на необходимую высоту, откуда они под действием собственной массы опускаются вниз и перемешиваются по ходу технологического процесса. При двухступенчатой (партерной) схеме составляющие бетонной смеси сначала поднимают в расходные бункера, затем они опускаются самотеком, проходят через собственные дозаторы, попадают в общую приемную воронку и снова поднимаются вверх для загрузки в бетоносмеситель.
В зависимости от потребности в бетонной смеси могут быть организованы районные бетонные заводы, крупные стационарные бетоносмесительные узлы или построечные установки.
Районные бетонные заводы снабжают готовыми смесями строительные объекты, расположенные на расстояниях, не превышающих технологически допускаемые расстояния автомобильных перевозок. Это расстояние, называемое радиусом действия завода, зависит от многих факторов, основными из которых являются местные дорожные условия и технологические свойства цемента. Районные заводы обычно обслуживают стройки, находящиеся в радиусе действия до 25...30 км. Главными факторами при определении возможности воспользоваться услугами такого завода являются сроки начала схватывания применяемого цемента, продолжительность и скорость транспортирования на строящийся объект, сроки укладки бетонной смеси в конструкцию.
Районные заводы рассчитаны на выпуск 100...200 тыс. м3 бетонной смеси в год. Технологическое оборудование комплектуется по односту
56
пенчатой схеме. Завод включает в себя 2...4 бетоносмесительные установки, рассчитанные на самостоятельную работу (приготовление бетонных смесей разных консистенций на цементах разных марок и составов).
Управление дозаторами и смесителями осуществляется с пульта. Готовая бетонная смесь выгружается в раздаточные бункеры. Заводы готовят и сухие товарные смеси. В этом случае бетонные смеси в специальной таре доставляют на обычных бортовых автомашинах к месту потребления и приготовляют на объекте в бетоносмесителях. При использовании автобетоносмесителей сухая смесь загружается в смесители и перемешивается с водой в процессе транспортирования. Районные заводы экономически оправданы при гарантированном потреблении продукции в течение не менее 10 лет.
Стационарные бетоносмесительные узлы (заводы) обычно устраивают на крупных строительных площадках при сроке возведения комплекса в течение 5...6 лет. Такие заводы выполняют сборно-разборными блочной конструкции, что позволяет их быстро перебазировать на новый объект.
Построечные бетоносмесительные установки обслуживают одну строительную площадку или отдельно строящийся объект при месячной потребности в бетонной смеси до 1,5 тыс. м3.
В качестве построечных применяют также мобильные бетоносмесительные установки, смонтированные на специальном полуприцепе с производительностью до 20 м3/ч. Конструкция таких установок позволяет переводить их из рабочего в транспортное положение в течение одной рабочей смены и транспортировать на прицепе на очередной объект. Использование таких установок особенно целесообразно на крупных рассредоточенных объектах, расположенных от стационарных бетонных заводов на расстояниях, превышающих технологически допустимые. Такие установки увеличивают гибкость системы централизованного обеспечения строек товарными бетонами.
При обосновании создания бетоносмесительной установки на строительной площадке должны быть оборудованы склады песка, щебня, цемента, предусмотрена возможность подогрева составляющих и добавки пластификаторов. Бетонные заводы обычно выпускают продукцию двух видов — отдозированные составляющие и готовую бетонную смесь в основном для автобетоносмесителей.
В качестве оборудования для приготовления обычной бетонной смеси применяют смесители цикличного и непрерывного действия, работающие по принципу свободного падения смеси или принудительного перемешивания (рис. 2.1). Бетонные смеси с малым содержанием воды и высокой технической вязкостью приготовляют в вибробетоносмесителях с интенсивным вибрационным воздействием. Виброперемешивание поми-
57
Рис. 2.1. Компоновочная схема бетоносмесительных установок:
а — одноступенчатая (вертикальная); б—двухступенчатая (партерная); 1,2 — транспортеры для заполнителей; 3— автосамосвалы; 4 — раздаточный бункер готовой смеси; 5 — поворотная воронка;
б расходные бункеры; 7—элеватор; 8, 11 — дозаторы; 9— воронка; 10 — смеситель
мо уменьшения расхода цемента позволяет увеличить прочность конструкций и сократить срок производства работ.
Дозирование составляющих материалов должно производиться по массе. Точность дозирования цемента, активных добавок и воды должно быть не ниже 1% при приготовлении смеси на заводах и не ниже 3% — на бетоносмесительных установках, для заполнителей — соответственно на 2 и 3%. Допускается на мелких бетоносмесителях осуществлять дозировку цемента по массе, а заполнителей по объему с учетом их влажности. Проверка подвижности бетонной смеси на месте приготовления должна производиться не реже двух раз в смену при условии постоянной влажности заполнителей. Заполнители для бетона применяют фракционированными и чистыми. Запрещается использовать природную смесь песка и гравия без рассеивания на фракции.
Порядок загрузки компонентов, продолжительность перемешивания бетонной смеси должны быть установлены для конкретных материалов и применяемого оборудования путем оценки подвижности, однородности и прочности бетона в конкретном замесе.
Загрузку смесителя цикличного действия можно осуществлять в следующей последовательности. Сначала в смеситель подают 15...20% требуемого на замес количества воды, затем одновременно начинают загружать цемент и заполнители, не прекращая подачи воды до необходимого количества. Цемент поступает в смеситель между порциями заполнителя, 58
благодаря чему устраняется его распыление. Продолжительность перемешивания бетонной смеси зависит от вместительности барабана смесителя и необходимой подвижности бетонной смеси и составляет от 45 до 240 с.
При приготовлении бетонной смеси по раздельной технологии необходимо соблюдать следующий порядок: в смеситель дозируется вода, часть песка, тонкомолотый минеральный наполнитель (в случае его применения) и цемент. Все эти составляющие тщательно перемешиваются, полученную смесь подают в бетоносмеситель, предварительно загруженный оставшейся частью песка и воды, крупным заполнителем и еще раз вся эта смесь перемешивается.
Состав бетонной смеси должен обеспечивать заданные ей свойства, а также свойства затвердевшего бетона, поэтому не реже двух раз в день заводская лаборатория берет пробу и дает характеристику выпускаемой бетонной смеси.
Цемент должен иметь заводской паспорт, при хранении более 3 месяцев проверяется его активность. Запрещается хранить рядом цементы разных марок и видов.
Наибольший размер зерен крупного заполнителя принимают не более 1/3 наименьшей толщины тонкостенной конструкции, для железобетонных плит — не более 1/2 толщины плиты, для других армированных конструкций — не более 2/3 наименьшего расстояния между стержнями арматуры. В песке не должно быть зерен гравия и щебня размером более 10 мм, а частиц от 5 до 10 мм не более 5% по массе, остальные частицы должны быть размером менее 5 мм. Пригодность воды для приготовления бетонной смеси проверяют лабораторным путем.
Бетонные смеси, в зависимости от водоцементного отношения, а оно обычно варьируется в пределах от 0,35 до 0,8, бывают разной консистенции — жесткие, малоподвижные и подвижные. Степень подвижности характеризуется осадкой стандартного конуса, имеющего высоту обычно 30 см.
Удобоукладываемость бетонной смеси, определяемая вискозиметром, — способность под действием вибрации растекаться и заполнять форму. В вискозиметре под действием вибрации стандартный конус с бетонной смесью превращают в равновеликий по объему цилиндр. Время (в с), за которое бетонная смесь заполняет объем вискозиметра, является показателем вязкости или удобоукладываемости.
Проверку прочности бетона осуществляют контрольными кубиками с ребрами 10, 15, 20 и 30 см. Металлические формы кубиков заполняют той же бетонной смесью, что и основную конструкцию, и выдерживают до распалубливания возле забетонированной конструкции. Одновременно распалубливают и кубики, далее их хранят в условиях, близких к твер-
59
дению бетона основной конструкции. Для немассивных конструкций раздавливают кубики и проверяют прочность бетона через 28 сут, для массивов— в возрасте 60, 90 и 120 дней.
Для подбора состава бетонной смеси в зависимости от требуемой подвижности и водоцементного отношения созданы таблицы состава смеси.
Пример подбора состава бетонной смеси на 1 м3 бетона
Материал Количество, кг Водоцементное отношение:
Цемент 335 В : Ц = 185 : 335 = 0,55
Песок 715 Состав бетонной смеси:
Щебень 1165 цемент : песок : щебень
Вода 185 335 : 715 : 1165 =1 : 2,1 : 3,5
Всего 2400 вяжущее: мелкий: крупный
заполнители
Коэффициент выхода — отношение объема бетонной смеси к объемам сухих материалов, обычно в пределах от 0,58 до 0,72.
Все большее применение находит сухая строительная смесь (ССС) — смесь вяжущего, заполнителя, добавок, пигментов, отдозиро-ванных и перемешанных на заводе, и затворяемая водой перед употреблением. Точное дозирование компонентов позволяет получать более высокие технические характеристики готовой продукции по сравнению со смесями, приготовляемыми на строительной площадке. Важным достоинством сухих смесей является возможность целенаправленного добавления в них химических добавок и микронаполнителей, как улучшающих их структуру, так и подготовленных для применения в холодное время года.
Сухие смеси для производства бетонных работ подразделены на несколько групп. Сухие бетонные смеси представляют собой смесь крупного заполнителя с фракциями до 20 мм, песка, вяжущего и добавок. На упаковке таких смесей, в частности в зависимости от максимальной крупности заполнителя, даны показания по оптимальной области применения — каркас здания, заделка стыков, устройство полов и т.д. Мелкозернистый бетон наиболее удобен для монтажных, ремонтных работ, устройства стяжек, для работ при отрицательных температурах.
Морозостойкие бетонные смеси разработаны специально для производства работ в зимнее время. Такие смеси имеют в составе специальные добавки, позволяющие свежеуложенному бетону продолжать набирать прочность при понижении температуры до -15 °C.
60
Смеси для замоноличивания применимы для заделки фундаментов, стыков элементов, в том числе колонн в фундаментах, в основном тогда, когда необходимы высокая прочность, хорошие реологические характеристики смесей и быстрый набор прочности.
Введение в стране более жестких энергосберегающих строительных норм делает многие традиционные материалы для ограждающих конструкций мало приемлемыми. Перспективен в сложившейся ситуации ячеистый бетон, применение которого базируется на необходимых прочностных и теплоизоляционных характеристиках, экологической безопасности, негорючести. Разработанная технология безавтоклавного ячеистого бетона сухой минерализации позволяет достаточно просто изготовлять бетон плотностью 300...900 кг/м3, применять практически любые гидравлические и воздушные вяжущие, получать бетон без тепловой обработки с использованием отечественных синтетических дешевых поверхностно-активных веществ.
Находит широкое применение стеклофибробетон (СФБ) — композиционный материал, состоящий из цементно-песчаного раствора, армированного отрезками (фибрами) щелочестойкого стекловолокна. СФБ сочетает в себе свойственный цементным растворам высокий предел прочности на сжатие со значительно возрастающими, благодаря стскловолокни-стому армированию, ударной прочностью (в 10... 15 раз), прочностью на изгиб и растяжение (в 4...5 раз). При этом СФБ не подвержен коррозии, обладает высокой огнестойкостью, не содержит металлической арматуры и крупных заполнителей, поэтому на лицевой поверхности нет пор и раковин, что обусловливает повышенную архитектурную выразительность и пластичность материала. СФБ находит применение в качестве несъемной опалубки-облицовки, в монолитном домостроении навесные панели из СФБ являются оптимальным решением для устройства навесных вентилируемых фасадов, а в крупнопанельном домостроении СФБ может быть использован в качестве одного или двух наружных слоев ограждающих панелей.
2.2. Транспортирование бетонной смеси
Состав процесса транспортирования. В общем виде транспортный процесс включает приемку бетонной смеси из раздаточного бункера бетоносмесительной установки, перемещение ее различными транспортными средствами на объект бетонирования, последующую подачу смеси к месту укладки или же перегрузку ее на другие транспортные средства или приспособления, при помощи которых смесь доставляют в блок бетонирования. Блоком бетонирования называют подготовленную к укладке бе
61
тонной смеси конструкцию или ее часть с установленной опалубкой и смонтированной арматурой.
На практике процесс доставки бетонной смеси в блок бетонирования осуществляют по двум схемам:
• от места приготовления до непосредственной разгрузки в блок бетонирования;
• от места приготовления до места разгрузки у бетонируемого объекта, с последующей подачей бетона в блок бетонирования. Эта схема предусматривает промежуточную перегрузку бетонной смеси.
Транспортирование и укладку бетонной смеси необходимо осуществлять специализированными средствами, обеспечивающими сохранение заданных свойств бетонной смеси. Запрещается добавлять воду на месте укладки смеси для увеличения ее подвижности.
Транспортирование бетонной смеси от места приготовления до места разгрузки или непосредственно в блок бетонирования осуществляют преимущественно автомобильным транспортом, а транспортирование от места разгрузки в блок бетонирования — в бадьях кранами, подъемниками, транспортерами, бетоноукладчиками, вибропитателями, мототележками, бетононасосами и пневмонагнетателями.
Способ транспортирования бетонной смеси к месту ее укладки выбирают в зависимости от характера сооружения, общего объема укладываемой бетонной смеси, суточной потребности, дальности перевозки и высоты подъема. При любом способе транспортирования бетонную смесь нужно предохранять от влияния солнечных лучей, атмосферных осадков, расслоения на составные части и утечки цементного молока или раствора, обеспечивая при укладке требуемую подвижность. Дополнительно в зимних условиях бетонную смесь предохраняют от быстрого охлаждения и замерзания.
Перевозка бетонной смеси автотранспортом (рис. 2.2). Бетонную смесь на объект бетонирования доставляют в автомобилях-самосвалах, автобетоновозах, автобетоносмесителях, в бадьях-контейнерах, устанавливаемых в кузова бортовых автомобилей. Продолжительность перевозки, т.е. время от приготовления бетонной смеси до ее укладки и уплотнения, не должна превышать 1 ч. При движении бетон нужно предохранять от чрезмерного встряхивания во избежание расслаивания.
По хорошим дорогам на расстояния до 15 км бетонную смесь можно транспортировать в открытых автомобилях-самосвалах или в бадьях, установленных в кузовах машин. Из автосамосвалов бетонная смесь может выгружаться в бункера. При бетонировании массивов ниже уровня земли подача бетонной смеси прямо с самосвалов без перегрузки в конструкцию может осуществляться с эстакад или передвижных мостов. Рекомендуемая скорость движения транспорта в пути 16...20 км/ч без резких тор-
62
2 3 4
6
Рис. 2.2. Автобетоносмеситель (о) и авторастворовоз (6):
I—-привод бетоносмесительного барабана; 2 — бак для воды; 3 — бетоносмесительный барабан; 4— загрузочное устройство; 5 — секционный лоток (разгрузочное устройство);
6—гидросистема; 7—привод лопастного смесителя; 8 — цистерна
можений. Однако кузова автосамосвалов мало приспособлены для перевозки подвижной бетонной смеси. В результате в процессе транспортирования на объект 2...3% смеси теряется в пути — выплескивается при движении по плохим дорогам и при спуске в котлованы, вытекает в щели заднего борта. При опорожнении кузова его частично приходится очищать вручную, в процессе перевозки бетонная смесь в самосвалах часто расслаивается, летом она теряет воду, а зимой быстро охлаждается. Модернизация кузовов автосамосвалов путем изменения их формы, наращивания бортов, установки герметизирующих прокладок вдоль заднего борта хотя и значительно снижают потери бетона, но не решают проблемы в целом.
Нашли применение специальные автосамосвалы-бетоновозы, которые обеспечивают доставку на объект более качественной бетонной смеси. Кузов автобетоновоза имеет мульдообразную (корыто- и гондолообразную) форму без заднего борта. Плавные сопряжения бортов с днищем практически исключают налипание бетона в углах. Достаточно большой угол наклона кузова 80° и наличие вибропобудителя позволяют быстро, без затрат ручного труда, выгружать бетонную смесь. Наличие крышки (открываемой при загрузке) предохраняет смесь от потерь воды и от охлаждения. Автобетоновозы могут быть снабжены шнеком для периодического перемешивания в пути бетонной смеси, но загрузка в кузов затворенной, приготовленной бетонной смеси ограничивают дальность и сроки доставки смеси потребителю. Этот тип самосвала в настоящее время постепенно заменяется автобетоновозом на базе автобетоносмесителя. В смесительный барабан автобетоновоза на бетонном заводе может быть загружена готовая бетонная смесь, которая в процессе транспортирования ее на объект будет постоянно перемешиваться (при малой дальности перевозки). Если дальность транспортирования оказывается значительной, в барабан будет загружена только сухая смесь, на строительном объ-
63
екте в барабан будет подано необходимое количество воды для приготовления на месте бетонной смеси.
Для транспортирования бетонной смеси в городских условиях, а также на большие расстояния (в пределах 100 км) особенно целесообразно применять автобетоносмесители со смесительными барабанами разной вместимости. В смесительный барабан на бетонном заводе загружают сухую бетонную смесь, которая за 5...8 мин до прибытия к месту укладки бетонной смеси перемешивается с вводимой в барабан водой или воду подают непосредственно на объекте. Готовую смесь выгружают путем вращения смесительного барабана в обратную сторону. Наличие откидного выгрузочного лотка позволяет производить порционную разгрузку, а также непосредственно подавать смесь сразу в бетонируемую конструкцию. Использование автобетоносмесителей позволяет существенно увеличить допустимые расстояния перевозки бетонных смесей без снижения их качества.
Транспортирование бетонной смеси на бортовых автомашинах в контейнерах или бадьях применяют редко ввиду недоиспользования грузоподъемности транспортных средств и необходимости создания большого оборотного парка контейнеров, что снижает экономическую эффективность метода. Недостатки транспортирования в бадьях аналогичны использованию самосвалов.
Стоимость перевозки бетонной смеси в автобетоновозах и автобетоносмесителях ниже, чем при других способах, поэтому они находят преимущественное применение в современном строительстве.
Доставленную на объект бетонную смесь разгружают непосредственно в конструкцию или перегружают в приемные бункеры (промежуточные емкости) для последующего перемещения в блоки бетонирования. Подачу смеси без перегрузки применяют при бетонировании конструкций, расположенных на уровне земли или малозаглубленных. Это наиболее простой способ, который не требует каких-либо дополнительных устройств или приспособлений
Подача смеси вибропитателями и по виброжелобам. Для подачи смеси на небольшие расстояния или спуска на большую глубину (высота свободного сбрасывания бетонной смеси не должна превышать 3 м) используют вибропитатели, виброхоботы и виброжелоба, принцип работы которых основан на перемещении бетонной смеси под действием силы тяжести и вибрации. Вибропитатели и виброжелоба применяют при высотах опускания бетонной смеси до 10 м, при большей глубине используют виброхоботы.
Подачу бетонной смеси в конструкции, расположенные в котловане ниже уровня земли, осуществляют с промежуточной перегрузкой в вибропитатель и последующей подачей в блок бетонирования по виброжело
64
бам. Вибропитатель представляет собой треугольный в плане сварной ящик, оборудованный вибратором. Вибропитатель устанавливают наклонно на 5... 10° в сторону бетонируемой конструкции. Выходной проем вибропитателя оборудован секторным затвором.
К выходному проему прикрепляют виброжелоба длиной 4...6 м. Желоба в свою очередь крепят к инвентарным стойкам на пружинных подвесках. Угол наклона виброжелобов к горизонту принимают 5...3O0, виброжелоба позволяют укладывать в конструкции смеси подвижностью 4... 12 см. Не целесообразно применять подвижную смесь, которая может выплескиваться через борта виброжелобов. Темп укладки бетонной смеси зависит от угла наклона виброжелобов, подвижности смеси и может достигать 30 м3/ч.
Подача бетонной смеси кранами и подъемниками. Доставленную автомобильным транспортом бетонную смесь разгружают на объекте в бадьи и в большинстве случаев с помощью кранов подают непосредственно в конструкцию. Башенные и стреловые краны, используемые на строительной площадке, применяют и для порционной подачи в блоки бетонирования и распределения смеси в пределах этого блока. При этом бетонная смесь в бадье перемещается вертикально и горизонтально, что обеспечивает возможность ее подачи точно в зону разгрузки. Бадьи бывают поворотные и неповоротные.
Поворотная бадья представляет собой сварную емкость, состоящую из жесткого корпуса, затвора и рычага, иногда на корпусе закрепляют вибратор. Корпус выполнен в виде салазок («туфельки»), такая конструкция позволяет загружать бадью, когда она находится в горизонтальном положении. При подъеме краном бадью стропуют за петли на боковой плоскости, благодаря чему она в процессе подъема плавно переходит из горизонтального в вертикальное положение. В таком положении она не только перемещается, но и разгружается путем раскрытия рычагом затвора в нижней части корпуса. При опускании бадьи под загрузку она также плавно принимает горизонтальное положение с загрузочным отверстием кверху. Обычно бадьи бывают полезной вместимостью 0,3; 0,6 и 0,8 м3; их заполняют бетонной смесью на 0,9...0,95% их объема.
Неповоротная бадья также представляет собой сварную емкость, но в отличие от поворотной она подается под загрузку и разгрузку в вертикальном положении. Такие бадьи используются в тех случаях, когда необходимо бетонную смесь подавать относительно узкой струей и небольшими порциями в опалубку колонн, узких стен и перегородок. Вместимость бадьи принимают в пределах 0,5...2 м3.
Подъемники различного типа используют для перемещения бетонной смеси только по вертикали. Обычно применяют подъемники стоечного
3 Э-788
65
типа, которые поднимают бетонную смесь на высоту в ковшах или контейнерах. Для горизонтального транспортирования бетонной смеси в этом случае используют тачки, мотороллеры или мототележки. Нашел применение шахтоподъемник, который позволяет поднимать на высоту до 80 м бетонную смесь в объеме 50...60 м3 в смену.
Транспортирование бетонной смеси ленточными конвейерами и бетоноукладчиками. В промышленном и гражданском строительстве используют ленточные конвейеры как внутрипостроечный транспорт для подачи бетонной смеси при бетонировании точечных конструкций с небольшими размерами в плане.
Промышленность выпускает ленточные конвейеры (транспортеры) длиной 6... 15 м и шириной гладкой или ребристой ленты 400...500 мм. Такие конвейеры могут перемещать бетонную смесь горизонтально, с подъемом или опусканием на высоту до 4 м. Основным рабочим органом конвейера является гибкая прорезиненная лента, огибающая приводной и натяжной барабаны. Она опирается на поддерживающие верхние роликовые опоры желобчатого типа и плоские нижние роликовые опоры. Бетонную смесь загружают на ленту через питатели, позволяющие непрерывно и равномерно подавать и перемещать бетонную смесь по конвейеру. Барабаны конвейера оборудованы устройствами, очищающими ленту от бетонной смеси в зоне выгрузки. Для избежания расслоения бетонной смеси ее подвижность при подаче конвейерами не должна превышать 6 см. Углы наклона конвейера при подъеме смеси не должны быть выше 18°, при спуске — ниже 12°. Скорость движения ленты не должна превышать 1 м/с. При выгрузке с конвейера во избежание расслоения применяют направляющие щитки или воронку.
При стесненных условиях и расстоянии подачи бетонной смеси 200...300 м широко используют ленточные транспортеры. Они имеют производительность 40...70 м3/ч. Ленточные транспортеры удобны в сочетании с бетоносмесителями непрерывного действия. Смесь с ленты сбрасывается в приемный бункер и подается к месту бетонирования по виброхоботам и вибролоткам. Должна быть предусмотрена защита смеси от климатических воздействий и атмосферных осадков.
Передвижные ленточные конвейеры, обладая большой производительностью до 35 м3/ч, не распределяют бетонную смесь по всей площади бетонируемой конструкции. Поэтому в процессе подачи смеси приходится переставлять конвейер, что требует дополнительных трудовых затрат и соответственно перерывов в бетонировании.
Более эффективными являются бетоноукладчики, которые применяют для устройства монолитных фундаментов под здания и технологическое оборудование, для бетонирования компактных, но рассредоточенных объектов. Бетоноукладчик представляет собой самоходный агрегат,
66
на вращающейся платформе которого имеется оборудование для приема бетонной смеси и подачи ее к месту укладки. Органом, транспортирующим бетонную смесь, является ленточный телескопический конвейер, состоящий из основного и подвижного конвейеров. Из кузова автобетоновоза бетонная смесь выгружается в приемный бункер бетоноукладчика, откуда она поступает на основной транспортер, с которого перегружается на подвижный, а с него непосредственно в конструкцию. Бетонная смесь может подаваться в любую точку бетонируемой конструкции в плане размерами от 3 до 20 м с поворотом подвижного конвейера до 360° с одной рабочей позиции. Бетоноукладчик может подавать смесь на высоту 8 м, а также опускать ее ниже стоянки с уклоном транспортера до 10°.
Трубопроводный транспорт бетонной смеси. Трубопроводный транспорт относится к внутрипостроечному и при определенных условиях имеет ряд технологических преимуществ перед другими способами горизонтального и вертикального перемещения бетонных смесей. К числу достоинств относятся возможность осуществления одним механизмом горизонтального и вертикального перемещения смесей от места их разгрузки на объекте или непосредственно от приобъектной бетоносмесительной установки к месту непосредственной укладки, возможность подачи бетонных смесей в труднодоступные участки возводимого сооружения.
Техническими средствами трубопроводного транспорта являются машины для перекачивания бетонной смеси из приемного бункера к месту укладки — бетононасосы, пневмонагнетатели, различные бетоноводы и оборудование для подачи бетонной смеси к месту производства работ. Транспортирование бетонной смеси в пределах объекта может быть осуществлено при помощи бетононасосов и пневмонагнетателей. Этот вид механизации применяют при больших объемах бетонирования и при бетонировании высоких конструкций, например сводов, зданий из монолитного бетона, башен и т.д.
Основными типами бетононасосов являются поршневые с маслогидравлическим приводом и реже с механическим. Бетононасос с маслогидравлическим приводом представляет собой двухцилиндровый поршневой механизм. При движении поршней бетонная смесь из приемного бункера поочередно засасывается в один из транспортных цилиндров бетононасоса, а оттуда поршнем подается в бетоновод. Оба поршня работают синхронно в противоположных направлениях, т. е. когда один поршень всасывает смесь из приемного бункера, другой нагнетает ее в бетоновод. Поршни транспортных цилиндров приводятся в действие от гидроцилин-Дров, поршни которых получают возвратно-поступательное движение за счет подачи масла. Поток бетонной смеси при циклах всасывания и нагнетания изменяется с помощью шиберных пластин: вертикальной и го-
67
a)
Рис. 2.3. Трубопроводный транспорт для перемещения бетонной смеси:
I
п
а — схема работы бетононасоса с механическим приводом: 1—всасывание; II — нагнетание; I — приемная воронка; 2 — всасывающий клапан; 3 — нагнетательный клапан; 4 — поршень; б- схема работы гидравлического насоса: 7, II — такты работы цилиндров; I — приемный бункер; 2 — приводные гидроцилиндры; 3 — камера с промывочной водой; 4 — транспортный цилиндр; 5,7 — вертикальная и горизонтальная шиберные пластины; 6 — гидроцилиндр шиберной пластины; в — быстроразъемный стык бетоновода
ризонтальной. Вертикальная пластина поочередно перекрывает отверстия транспортных цилиндров, горизонтальная — отверстия приемного бункера.
Бетононасосы с механическим приводом представляют собой горизонтальные поршневые насосы одностороннего действия с двумя принудительными пробковыми клапанами. Рабочий процесс бетононасоса состоит в возвратно-поступательном движении поршня в цилиндре и согласованной с ним работы всасывающего и нагнетательного клапанов (рис. 2.3).
В данном типе бетононасосов трущиеся детали быстро изнашиваются, а пульсация при перекачке приводит к частичному расслоению бетонной смеси, вследствие этого увеличивается тенденция к закупорке бетоновода. Поэтому наша промышленность постепенно сокращает их произ
68
водство за счет увеличения выпуска бетононасосов с маслогидравлическим приводом.
Бетононасосы выполняют в стационарном, прицепном и самоходном вариантах. Радиус действия бетононасоса по горизонтали колеблется в пределах 220...300 м или по вертикали — до 40 м. При больших расстояниях или высотах используют 2...3 последовательно расположенных насоса.
Бетоновод предназначен для перемещения бетонной смеси от бетононасоса к месту укладки и состоит из отдельных трубчатых звеньев (обычно стальных), входящих в комплект бетононасоса. В комплект входят прямые звенья длиной 0,5...3 м и колена (отводы) с углом поворота 90, 45, 22 и 10°.
Повороты создают дополнительное сопротивление движению бетонной смеси. При подсчете приведенной длины бетоновода принимают, что каждый метр подъема по вертикали эквивалентен 8 м горизонтального участка, а колена в 90,60, 30, и 15° соответствуют 12, 7, 5 и 3 м трубопровода по горизонтали.
Звенья и колена соединяют между собой быстроразъемными замками с натяжными клиньями и резиновыми уплотнителями. В зависимости от подачи бетононасоса применяют бетоноводы с внутренним диаметром 80...200 мм (большей подаче соответствует больший диаметр).
Прокладывают бетоновод до наиболее удаленного места укладки бетонной смеси и по мере укладки его постепенно разбирают, снимая последние звенья труб, т.е. процесс бетонирования ведут «на себя».
В качестве оборудования для распределения бетонной смеси применяют гибкие рукава, поворотные колена, круговые распределители и распределительные стрелы. Для спуска бетонной смеси вниз используют также обычные желоба и хоботы. Гибкие распределительные рукава диаметром 80... 125 мм применяют для распределения бетонной смеси в радиусе до 8 м.
Поворотные колена обеспечивают возможность перемещения свободного конца бетоновода по окружности при небольшой площади бетонирования. Соединение поворотных звеньев с вертикальным участком бетоновода осуществляют с помощью одного колена, а с горизонтальным — двух колен. Круговой распределитель состоит из двух шарнирно сочлененных колен и подставки. Распределитель применяют главным образом при бетонировании цилиндрических конструкций.
Распределительные стрелы являются специализированным оборудованием, предназначенным для перемещения концевого участка бетоновода в зону распределения бетонной смеси. Распределительная стрела состоит из несущих элементов — секций бетоновода с концевым резинотканым рукавом и поворотного устройства (рис. 2.4). Стрелы в зависимо-
69
Рис. 2.4. Рабочая зона манипулятора бетоновода на автошасси
сти от их длины бывают двух-, трех- и четырехсекционными. Складывание стрелы обычно производится в вертикальной плоскости и реже — в горизонтальной. Распределительные стрелы изготовляют в стационарном и прицепном вариантах.
При строительстве объектов с потребностью более 60 м3 бетона в смену, а также зданий повышенной этажности (более 20 этажей) применяют стационарные бетононасосы в комплекте с раздаточными бетоноукладчиками. Бетоноукладчики, имеющие вылет стрелы до 60 м, устанавливают на смонтированные конструкции здания или вспомогательные опоры. Бункер бетононасоса соединяют с бетоноукладчиком при помощи вертикального трубопровода, по которому и поступает смесь. С одной стоянки бетоноукладчика осуществляют укладку бетона на нескольких ярусах.
На следующую стоянку бетоноукладчик, масса которого 1...6 т, переставляют установленным на объекте монтажным краном, бетоновод удлиняют и бетонную смесь подают на вновь возводимые ярусы здания. Для уплотнения бетонной смеси, в случае если это требуется по технологии производства работ, используют вибраторы различного назначения: для вертикальных конструкций — глубинные вибраторы, для горизонтальных — виброрейки.
В настоящее время наибольшее распространение при укладке бетонной смеси имеют автобетононасосы, представляющие собой бетононасос с полноповоротной распределительной стрелой, смонтированной на
70
раме, которая, в свою очередь, укреплена на шасси автомобиля. Автобетононасосы предназначены для подачи бетонной смеси к месту укладки как по вертикали, так и по горизонтали. По стреле, состоящей из трех шарнирно сочлененных частей, проходит бетоновод с шарнирами-вставками в местах сочленений стрелы, заканчивающейся гибким распределительным рукавом. При объеме укладки до 80 м3 бетона в смену используют отечественные или импортные автобетононасосы на базе автомобилей КАМАЗ, МАЗ, Мерседес. Автобетононасосы оснащены загрузочным бункером, насосом и раздаточной стрелой. Подача бетонной смеси осуществляется в вертикальном (до 80 м) и горизонтальном направлениях (до 360 м).
Нормальная эксплуатация бетононасосов обеспечивается в том случае, если по бетоноводу перекачивают бетонную смесь подвижностью 5... 15 см, удовлетворяющую требованиям удобоперекачиваемости, т.е. способности ее транспортирования по трубопроводу на предельные расстояния без расслоения и образования пробок. Оптимальная подвижность бетонной смеси с точки зрения ее удобоперекачиваемости 6...8 см, а водоцементное отношение — 0,4...0,6, наибольшая крупность заполнителя должна быть не более 0,33 внутреннего диаметра трубопровода. Подача бетононасосов в зависимости от принимаемой марки колеблется от 10 до 50 м3 бетонной смеси в час.
В качестве крупного заполнителя рекомендуется применять гравий или щебень не игловатой формы. Наибольший размер зерен крупного заполнителя не должен превышать 0,4 внутреннего диаметра бетоновода для гравия и 0,33 — для щебня. Количество зерен наибольшего размера и зерен пластинчатой (лещадной) или игловатой формы не должно превышать 15% по массе.
Перед началом транспортирования бетонной смеси трубопровод смазывают, прокачивая через него известковое тесто или цементный раствор. После окончания бетонирования бетоновод промывают водой под давлением и через него пропускают эластичный пыж. Длительные остановки бетононасоса не допускаются. При перерыве более чем на 30 мин смесь во избежание образования пробок активизируют путем периодического включения бетононасоса, при перерывах, превышающих 30...40 мин, бетоновод должен быть опорожнен, очищен и промыт. Диаметр бетоно-водов 150; 180 и 200 мм, максимальный размер крупного заполнителя бетонной смеси принимают не более 1/3 диаметра трубопровода.
При жестких и полужестких консистенциях в бетонную смесь для сохранения подвижности добавляют при перемешивании пластификаторы, наиболее часто сульфитно-спиртовую барду. В результате подвижность смеси увеличивается в 2...2,5 раза, расход цемента сокращается на 7...10%. После завершения бетонирования или при перерывах больше 1 ч
71
при бетонных смесях с пластификаторами бетоноводы необходимо обязательно промывать водой под давлением. При перерывах в бетонировании до 1 ч желательно через каждые 10... 15 мин включать бетононасос на несколько оборотов поршня, что позволит предупредить прилипание бетонной смеси к стенкам бетоновода.
2.3. Укладка бетонной смеси
2.3.1. Подготовка к укладке бетонной смеси
Перед укладкой бетонной смеси в конструкцию выполняют комплекс операций по подготовке опалубки, арматуры, поверхностей ранее уложенного бетона и основания. Укладку смеси осуществляют на естественное основание или в опалубочные формы. Перед укладкой бетонной смеси должны быть оформлены акты на скрытые работы, в том числе на подготовку основания, гидроизоляцию, опалубку, армирование и установку закладных частей.
Подготовительные работы перед бетонированием включают:
• по опалубке — проверку основных отметок, геометрических размеров, вертикальности, отсутствие щелей, наличие пробок и закладных деталей;
• по арматуре — качество сварных швов, правильность установки, надежность закрепления, обеспечение защитного слоя бетона.
Непосредственно перед укладкой бетонной смеси очищенные бетонные поверхности должны быть промыты водой и просушены струей воздуха. Поверхность металлической опалубки покрывается маслом, а бетонной, железобетонной и армоцементной опалубки смачивается водой для предотвращения отсоса большого количества воды из уложенной бетонной смеси в эту опалубку. Опалубка на основе древесины при гладких поверхностях смачивается водой, при шероховатых поверхностях ее лучше смазывать соляровым маслом. Стыковые поверхности ранее уложенного бетона очищают от грязи и промывают.
Опалубку и поддерживающие леса тщательно осматривают, проверяют на надежность установки стоек, лесов и клиньев под ними, креплений, а также отсутствие щелей в опалубке, наличие закладных деталей и пробок, предусмотренных проектом.
Перед укладкой бетонной смеси проверяют установленные арматурные конструкции. Контролируют местоположение, диаметр, число арматурных стержней, а также расстояния между ними, наличие перевязок и
72
сварных прихваток в местах пересечения стержней. Расстояния между стержнями должны соответствовать проектным значениям.
Проектное расположение арматурных стержней и сеток обеспечивается правильной установкой поддерживающих устройств: шаблонов, фиксаторов, подставок, прокладок и подкладок. Запрещается применять подкладки из обрезков арматуры, деревянных брусков и щебня. Сварные стыки, узлы и швы, выполненные при монтаже арматуры, осматривают снаружи. Кроме того, испытывают несколько образцов арматуры, вырезанных из конструкции. Места вырезки и число образцов устанавливают по согласованию с представителем технадзора
Расстояние от арматуры до ближайшей поверхности опалубки проверяют по толщине защитного слоя бетона, указываемой в чертежах бетонируемой конструкции.
Арматуру для надежного сцепления со свежеуложенной бетонной смесью очищают от грязи, отслаивающейся ржавчины и налипших кусков раствора пескоструйным аппаратом и проволочными щетками.
Для прочного соединения ранее уложенного затвердевшего бетона монолитных конструкций и сборных элементов сборно-монолитных конструкций с новым бетоном горизонтальные поверхности затвердевшего монолитного бетона и сборных элементов перед укладкой бетонной смеси очищают от мусора, грязи и, главное, цементной пленки.
Перед укладкой бетонной смеси на грунт подготавливают основание. С него удаляют растительные, торфяные и прочие слои органического происхождения, сухой несвязный грунт увлажняют. Переборы (перекопы) грунта заполняют песком и уплотняют. Готовность основания под укладку бетонной смеси оформляют актом.
2.3.2. Способы укладки бетонной смеси
Укладка бетонной смеси должна быть осуществлена такими способами, чтобы были обеспечены монолитность уложенного бетона, проектные физико-механические показатели и однородность бетона, надлежащее его сцепление с арматурой и закладными деталями и полное (без каких-либо пустот) заполнение бетоном заопалубленного пространства возводимой конструкции.
Бетонную смесь укладывают тремя методами: с уплотнением, литьем (бетонные смеси с суперпластификаторами) и напорной укладкой. При каждом методе укладки должно быть соблюдено основное правило — новая порция бетонной смеси должна быть уложена до начала схватывания цемента в ранее уложенном слое. Этим исключается необходимость устройства рабочих швов бетонирования (см. ниже) по высоте конструкции.
73
Как правило, укладку в небольшие в плане конструкции (колонны, балки, тонкостенные стены, перегородки и др.) ведут сразу на всю высоту без перерыва для исключения устройства рабочих швов. В большие в плане конструкции (например, массивные фундаментные плиты) бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями и, как правило, сразу по всей площади. Слои должны быть одинаковой толщины без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях.
При укладке бетонной смеси с уплотнением полученная по расчетам толщина слоя должна соответствовать (но не превышать) установленной нормами глубине проработки применяемых в данных конкретных условиях технических средств уплотнения. При подаче бетонной смеси в опалубку бетононасосом необходимо осуществлять напорное бетонирование, при котором конец бетоновода должен быть постоянно заглублен в укладываемую бетонную смесь. Поступающая снизу опалубки через бе-тонолитную трубу бетонная смесь, поднимаясь наверх, будет под давлением последовательно заполнять всю бетонируемую полость. Литая бетонная сверхпластичная смесь с осадкой конуса 14... 16 см со специальными добавками, в частности, суперпластификаторами, позволяет смеси самоуплотняться без вибрирования.
На больших массивах иногда невозможно перекрыть предыдущий слой бетона до начала схватывания в нем цемента. В этом случае применяют ступенчатый способ укладки с одновременной укладкой двух-трех слоев. При укладке ступенями отпадает необходимость перекрывать слои по всей площади массива. Для удобства ведения работ длину «ступени» принимают не менее 3 м.
До начала работ по укладке бетонной смеси в опалубку стен и перекрытий необходимо закончить монтаж арматуры и опалубки в пределах захватки и обеспечить бесперебойную подачу бетонной смеси к месту укладки.
Доставленная автобетоносмесителями смесь должна подаваться краном в бункерах или бадьях к месту укладки, целесообразно использовать бетононасосы с распределительной стрелой.
Перед укладкой бетонной смеси в опалубку необходимо проверить качество установки и закрепления опалубки, а также всех конструкций и элементов, закрываемых в процессе бетонирования (арматура, закладные детали и др.).
Бетонную смесь укладывают в бетонируемую конструкцию горизонтальными слоями приблизительно одинаковой толщины, без разрывов по длине и с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях. При уплотнении бетонной смеси не допускается опирание вибраторов на арматуру, закладные детали, винтовые стяжки и другие элементы опалубки. Глубина погружения глубинного вибратора в бетон
74
ную смесь должна обеспечивать углубление его в ранее уложенный слой на 5... 10 см. Шаг перестановки глубинных вибраторов не должен превышать полуторного радиуса их действия. Укладку последующего слоя бетонной смеси необходимо выполнять до начала схватывания бетона предыдущего слоя.
Продолжительность вибрирования должна обеспечить достаточное уплотнение, основными признаками которого являются:
• прекращение оседания уложенной бетонной смеси;
• появление цементного молока на ее поверхности;
• прекращение выделения на поверхности пузырьков воздуха.
В процессе производства бетонных работ необходимо постоянно контролировать состояние опалубки и закладных деталей.
2.3.3. Уплотнение бетонной смеси вибрированием
При приготовлении, транспортировке и укладке бетонная смесь чаще всего находится в рыхлом состоянии; частицы заполнителя расположены неплотно и между ними есть свободное пространство, заполненное воздухом. Назначение процесса уплотнения — обеспечить высокую плотность и однородность бетона.
Для получения качественного бетона важен не только состав смеси, но и выбранный способ уплотнения. Основной и наиболее распространенный и эффективный способ уплотнения монолитного бетона — вибрирование, основанное на использовании некоторых свойств бетонной смеси. Бетонная смесь — это пластично-вязкое тело, занимающее как бы промежуточное положение между твердыми телами и истинными жидкостями. Бетонная смесь оказывает сопротивление сдвигу, т.е. обладает определенной прочностью структуры.
Бетонная смесь относится к классу тиксотропных систем, на чем и основано вибрационное уплотнение. Вибрирование уменьшает силу сцепления между зернами бетонной смеси. При этом бетонная смесь теряет структурную прочность и приобретает свойства вязкой тяжелой жидкости. Процесс разжижения является обратимым. По окончании вибрирования прочность структуры бетонной смеси восстанавливается. Под действием вибрирования частицы заполнителя приходят в колебательное движение, бетонная смесь как бы разжижается, приобретает повышенную текучесть и подвижность. В результате она лучше распределяется в опалубке и заполняет ее, включая пространство между арматурными стержнями.
В процессе вибрирования бетонной смеси сообщают малые по величине и очень частые по времени толчки (импульсы), которые приводят
75
Рис. 2.5. Уплотнение бетонной смеси вибраторами:
15 30
а — глубинный вибратор (вибробулава); б—вибропакет; в—вибратор с гибким валом; г — поверхностный вибратор; д — наружный вибратор; е — график нарастания прочности бетона (уплотнение в течение 10... 60 с); 1— цилиндрический рабочий корпус; 2 — металлическая штанга;
3 — резинотканевый шланг; 4 — выключатель; 5 — питающий кабель (с разъемом); 6 — рукоятка; 7— электродвигатель; 8— опалубка; 9— поверхностный вибратор; 10—~ рабочая площадка вибратора (плита-поддон); 11 — гибкая тяга для перестановки поверхностного вибратора; 12 — наружный вибратор
частицы смеси в движение. Сцепление между частицами сильно уменьшается, и под действием ускорения свободного падения они располагаются наиболее плотно.
Абсолютная величина амплитуды колебаний мала и составляет 0,1.„0,8 мм. При большой амплитуде частицы будут перемещаться беспорядочно, смесь будет расслаиваться. В последние годы начинают применять высокочастотное вибрирование, благодаря которому сокращается продолжительность вибрирования и уменьшается мощность вибратора. Уплотнение уложенной бетонной смеси осуществляется вибраторами с
76
частотой колебаний 3...20 тыс. кол/мин при допустимой амплитуде колебаний ОД...З мм.
В условиях строительства применяют три типа, в основном, электромеханических вибраторов, а именно, внутренние (глубинные), наружные и поверхностные (рис. 2.5). Рабочая часть внутренних вибраторов, погружаемая в бетонную смесь, передает ей колебания через корпус. Наружные вибраторы, укрепляемые на опалубке при помощи тисков или другого захватного устройства, передают бетонной смеси колебания через опалубку. Поверхностные вибраторы, устанавливаемые на уплотняемую бетонную смесь, передают ей колебания через рабочую площадку.
Область применения различных типов вибраторов зависит от размеров и формы бетонируемой конструкции, степени ее армирования и требуемой интенсивности бетонирования. Внутренние вибраторы типа булавы используют для уплотнения бетонной смеси, укладываемой в массивные конструкции ic различной степенью армирования. Внутренние вибраторы с гибким Валом применяют в густоармированных конструкциях различного типа. Поверхностными вибраторами уплотняют только верхние слои бетона и используют их при бетонировании тонких плит и полов. Наружными вибраторами уплотняют бетонную смесь в густоармированных тонкостенных конструкциях (типа коллонн, балок).
Каждому типу вибраторов присуща своя эффективная зона уплотнения бетонной смеси, характеризуемая для внутренних и наружных вибраторов радиусом действия, а поверхностных — толщиной уплотняемого слоя. Так, в зависимости от мощности вибратора и значения создаваемых амплитуд и частоты колебаний радиус действия внутренних вибраторов составляет 15... 60 см, наружных — 20...40 см, а глубина проработки поверхностных вибраторов — 10...30 см.
Вибрационный способ уплотнения наиболее эффективен при умеренно пластичных бетонных смесях с подвижностью 6...8 см. При вибрации смесей с большей подвижностью наблюдается расслоение.
Качество конструкции во многом зависит от правильного выбора оптимального режима вибрирования бетонной смеси. При недостаточной продолжительности вибрирования может иметь место неплотная укладка бетонной смеси, а при излишней возможно ее расслоение. Продолжительность вибрирования на одной позиции зависит от подвижности бетонной смеси и типа вибратора. Уплотнение бетонных смесей поверхностными вибраторами производится в течение 20...60 с, глубинными — 20...40 с, наружными — 50...90 с. Продолжительность вибрирования жестких бетонных смесей должна быть не меньше показателя жесткости данной смеси. Визуально продолжительность вибрирования может быть установлена по следующим признакам: прекращению оседа
77
ния бетонной смеси, приобретению однородного вида, горизонтальности поверхности и появлению на поверхности смеси цементного молока.
Наиболее эффективными являются внутренние вибраторы (рис. 2.5, а, б, в). Они применяются при бетонировании балок, колонн, фундаментов, стен и других массивов. По мере укладки каждого слоя бетонной смеси вибратор переставляют с одной позиции на другую. Максимальная толщина уплотняемого слоя при работе с внутренними вибраторами (вибробулавами) принимается не более 1,25 их длины. Вибратор должен углубиться на 5... 10 см в ранее уложенный нижележащий слой, чтобы проработать стык между слоями и для лучшей связи слоев и уплотнения смеси. Кроме этого вибратор необходимо погрузить и ниже лицевой поверхности свежеуложенного бетона. Расстояние между позициями внутренних вибраторов не должно превышать полуторного радиуса их действия.
Внутренние вибраторы обычно бывают с гибким валом — на одном конце двигатель, на другом — эксцентрик, закрытый кожухом и являющийся рабочим наконечником. В процессе работы вибратора перемещается только этот наконечник.
Наружные вибраторы (рис. 2.5, д) применяют при бетонировании гус-тоармированных колонн со сторонами до 60 см и стен толщиной до 30 см. Их укрепляют на наружной стороне опалубки, через которую передаются колебания бетонной смеси. Поверхностные вибраторы (рис. 2.5, г) используют при бетонировании плоскостных конструкций — полов, плит перекрытий, дорог и т.п. Они устанавливаются на уплотняемую поверхность и передают колебания через рабочую площадку. Смеси уплотняют поверхностными вибраторами непрерывными полосами, причем каждая последующая полоса должна перекрываться предыдущей на 10...20 см. Толщина уплотняемого слоя принимают при одиночной арматуре до 250 мм, а при двойной — не более 120 мм. В неармированных конструкциях толщина слоя может быть не более 40 см.
Бетонную смесь в фундаментах и массивах уплотняют внутренними (глубинными и более мощными) вибраторами, а в колоннах и стенах в зависимости от процента армирования — внутренними и наружными вибраторами. Уложенную смесь в плитах толщиной до 100 мм уплотняют поверхностными вибраторами, а при большей толщине — глубинными. В полах и подстилающих слоях уплотнение смеси осуществляется поверхностными вибраторами (виброрейками), длина их должна превышать ширину полосы бетонирования, уплотнение осуществляют до опускания виброрейки на маячные доски или на ранее забетонированные смежные полосы.
Уплотнение штыкованием ведут вручную с помощью шуровок. Из-за высокой трудоемкости и низкой производительности метод применяют в исключительных случаях при бетонировании тонкостенных и густоарми-
78
рованных конструкций, а также при использовании высокоподвижных (с осадкой конуса более 10 см) и литых смесей, чтобы избежать их расслоения при вибрировании.
Уплотнение трамбованием ведут ручными и пневматическими трамбовками при укладке весьма жестких бетонных смесей в малоармирован-ные конструкции, а также в тех случаях, когда применять вибраторы невозможно из-за отрицательного воздействия вибрации на расположенное вблизи оборудование. Смеси уплотняют слоями толщиной 10... 15 см.
2.3.4. Устройство рабочих швов
Для обеспечения монолитности бетонировать конструкцию желательно непрерывно. Укладка следующего слоя бетонной смеси допускается до начала схватывания бетона предыдущего слоя. Но это возможно лишь при незначительных объемах работ и в сравнительно простых конструкциях. Во всех остальных случаях перерывы в бетонировании неизбежны. При необходимости устройства перерывов в бетонировании конструкций прибегают к так называемым рабочим швам.
Рабочим швом называют плоскость стыка между затвердевшим и новым (свежеуложенным) бетоном, образованную из-за перерыва в бетонировании. Рабочий шов образуется в том случае, когда последующие слои бетонной смеси укладывают на полностью затвердевшие предыдущие. Обычно происходит это при перерывах в бетонировании от 7 ч.
Рабочие швы являются ослабленным местом, поэтому их должны устраивать в сечениях, где стыки старого и нового бетона не могут отрицательно влиять на прочность конструкции.
Рабочие швы допускаются при бетонировании (рис. 2.6):
• колонн — на уровне верха фундамента, низа прогонов, балок и подкрановых консолей, верха подкрановых балок, низа капителей колонн безбалочных перекрытий;
• балок больших размеров, монолитно соединенных с плитами — на 20...30 мм ниже отметки нижней поверхности плиты, а при наличии в плите вутовов — на отметке низа вута плиты;
• плоских плит — в любом месте параллельно меньшей стороне плиты;
• ребристых перекрытий возможны два случая — если бетонирование идет в направлении, параллельном второстепенным балкам, рабочий шов допускается в пределах средней трети пролета балок; при бетонировании в направлении, параллельном главным балкам (прогонам), — в пределах двух средних четвертей пролета балок и плит;
79
Рнс. 2.6. Расположение рабочих швов при бетонировании конструкций:
а — колонна при ребристом перекрытии; б—то же, с подкрановой балкой: I — консоль колонны; 2 — ферма; 3 — подкрановая балка; е — колонна при безбалочном перекрытии; г — нога и ригель рамы; д — ребристое перекрытие при бетонировании в направлении, параллельном второстепенным балкам; е — то же, перпендикулярном балкам; 1-1, 1I-II, III-III—положение рабочих швов
• отдельных балок — в пределах средней части пролета балок, в направлении, параллельном главным балкам и прогонам, в пределах двух средних четвертей пролета прогонов и плит;
• массивов, арок, сводов, бункеров, мостов, других сложных инженерных сооружений и конструкций — в местах, указанных в проектах.
В безбалочных перекрытиях рабочие швы делают в середине пролета плиты. Рабочие швы в балках и плитах образуют в виде вертикального среза.
Возобновлять прерванное бетонирование можно после того, как в ранее уложенной бетонной смеси закончится процесс схватывания и бетон приобретет прочность не менее 1,5 МПа (способен воспринимать незначительное динамическое воздействие без разрушения).
Поверхность рабочего шва должна быть перпендикулярна оси бетонируемых колонн и балок, а в стенах и плитах — их поверхности. Для этого устанавливают щитки — ограничители с прорезями для арматурных стержней, прикрепляя их к щитам опалубки (рис. 2.7).
Для надежного сцепления бетона в рабочем шве поверхность ранее уложенного бетона тщательно обрабатывают: кромку схватившегося бетона очищают от цементной пленки и обнажают крупный заполнитель, протирая проволочными щетками; продувают сжатым воздухом и промывают струей воды. Особенно тщательно обрабатывают поверхность
80
Рис. 2.7. Устройство рабочих швов бетонирования:
а — в плитах; б, в, г—в стенах; / — доска; 2—перегородка в опалубке стены; 3— медная гофрированная полоса
бетона вокруг выпусков арматуры; арматурные стержни очищают от раствора. Очищенную поверхность стыка перед началом бетонирования покрывают цементным раствором, имеющим такой же состав, как укладываемая бетонная смесь.
2.3.5. Укладка бетонной смеси в различные конструкции
Технологические приемы укладки бетонной смеси назначают в зависимости от типов конструкций и требований к ним, состава применяемой бетонной смеси, конструктивных особенностей опалубки, способов подачи смеси к местам укладки. С учетом данных факторов практикой разработаны эффективные методы укладки бетонной смеси, которые изложены ниже для различного типа наиболее массовых конструкций.
При бетонировании ведется журнал бетонных работ, в котором указываются даты начала и окончания бетонирования, класс бетона, составы бетонной смеси и ее подвижность, объемы выполненных работ и даты распалубливания конструкций.
Грунтовое основание предварительно очищают и при необходимости уплотняют. Сухие несвязные грунты и скальные породы перед укладкой смеси промывают и затем удаляют воду.
В фундаменты и массивы в зависимости от объема, заглубления, высоты и других особенностей бетонную смесь укладывают по следующим технологическим схемам: с разгрузкой смеси из транспортного прибора непосредственно в опалубку, с передвижного моста или эстакады, с помощью вибропитателей и виброжелобов, бетоноукладчиков, бетононасосов, бадей (рис. 2.8).
При укладке в малоармированные фундаменты и массивы применяют жесткие бетонные смеси с осадкой конуса 1...3 см, в густоармирован-ные — с осадкой конуса 4...6 см.
81
Рис. 2.8. Схемы бетонирования фундаментов:
а — при помощи кранов; б — при помощи ленточного и вибрационного конвейера; в — самоходным бетоноукладчиком; I — башенный кран; 3 — стреловой кран; 2 — бадья; 4 — самосвал или автобетоносмеситель; 5 — вибропитатель; 6 — ленточный конвейер; 7 — вибролоток; 8 — инвентарные стойки; 9 — бетонируемые фундаменты; 10 — растяжки; II — телескопическая стрела; 12 — бетоноукладчик; 13 — автосамосвал
В ступенчатые фундаменты с общей высотой до 3 м и площадью нижней ступени до 6 м2 смесь подают через верхний край опалубки (рис. 2.9; 2.10), предусматривая меры против смещения анкерных болтов и закладных деталей. При виброуплотнении внутренние вибраторы погружают в смесь через открытые грани нижней ступени и переставляют их по периметру ступени по направлению к центру фундамента. Аналогично ведут виброуплотнение бетона второй и третьей ступеней, после чего их заглаживают. В пилоны бетонную смесь можно укладывать сразу же после окончания употнения в ступенях. Смесь в пилон подают через верх опалубки. Уплотняют ее внутренними вибраторами, опуская их сверху.
82
Рис. 2.9. Схема механизации бетонирования конструкций:
/ — автобетоносмеситель; 2 — приемный бункер бетононасоса; 3 — бетононасос;
4 — шарнирно-сочлененная стрела; 5 — гибкий шлан1 -бетоновод; 6 — базовый автомобиль
Рис. 2.10. Бетонирование ступенчатых фундаментов:
а — высотой до 3 м; б, в — высотой более 3 м; / — каркас опалубки; 2 — поворотная бадья;
3— рабочий настил; 4 — опалубка стены; 5—внутренний вибратор; 6— опалубка ступени; 7— звеньевой хобот; 8 — приемная воронка; 9 — резинотканевый шланг
При высоте ступенчатых фундаментов более 3 м и площади нижней ступени более 6 м2 первые порции бетонной смеси поступают в нижнюю ступень по периметру. В последующем смесь подают через приемный бункер и звеньевые хоботы. Виброуплотнение смеси ведут, как и в предыдущем случае, внутренними вибраторами.
В высокие пилоны бетонную смесь с подвижностью 4...6 см необходимо подавать медленно и даже с некоторыми перерывами (1... 1,5 ч), что-
83
12 13
Рис. 2.11. Бетонирование подготовок и полов:
I— карта; 2—поперечная доска;
3— направляющая доска; 4 — элементы крепления
бы исключить выдавливание бетона, уложенного в ступени, через их верхние открытые грани.
В массивные фундаменты, воспринимающие динамические нагрузки (например, под прокатное, кузнечно-прессовое оборудование), бетонную смесь укладывают непрерывно. Объем фундаментов достигает 2,5... 3,0 тыс. м3. Бетонную смесь в них подают с эстакад транспортерами, бетононасосами или комбинированными способами с темпом до 300 ..350 м3 за смену. В
труднодоступные места массива подают смесь и распределяют ее по площади фундамента с помощью виброжелобов.
Бетонную смесь в массивные фундаменты с густой арматурой укладывают горизонтальными слоями толщиной 0,3... 0,4 м, уплотняя ее ручными внутренними вибраторами.
Крупные фундаменты и массивы бетонируют по способу непрерывного бетонирования или разделяют горизонтальными швами на ярусы, а вертикальными швами на блоки. Массивы расчленяют на блоки бетонирования площадью 50...60 м2 и высотой 1,2...2,0 м, укладку бетона предпочтительно выполнять в шахматном порядке. Для нормального и качественного уплотнения бетонную смесь укладывают только слоями по 0,3...0,4 м и без перерывов в бетонировании. Допустимы только швы в местах, предусмотренных проектом. Бетонирование блоков в каждом ярусе производится непрерывно, слоями одинаковой толщины и с одним и тем же направлением укладки смеси в каждом слое; при укладке непременно и одновременно осуществляется уплотнение бетонной смеси.
При бетонировании крупных массивов в целях экономии цемента и снижения стоимости сооружения в бетонную смесь добавляют «изюм» — камни и валуны размером более 150 мм и получают так называемый камнебетон. Общее количество камней и валунов не должно превышать 40% объема бетонируемого блока.
Для устройства бетонных подготовок под полы применяют бетонную смесь с осадкой конуса 0... 2 см. Бетонирование полов и подстилающих слоев осуществляется полосами шириной 3...4 м через одну по маячным доскам (рис. 2.11). В промежуточные полосы бетонную смесь укладывают после затвердения бетона в смежных полосах. Перед бетонированием промежуточных полос снимают маячные доски; по этим граням образу
84
ются рабочие швы. Бетонную смесь выгружают на место бетонирования непосредственно из автобетоновоза (или подают бетононасосами). Слои смеси укладывают на 1...2 см выше проектной высоты, предварительно разравнивают, уплотнение осуществляют, добиваясь опускания бетонной смеси до уровня маяков или ранее забетонированных смежных полос. Виброрейку на одной позиции держат до тех пор, пока она не опустится обоими концами на маячные доски. По схватившемуся бетону при прочности 1,2... 1,5 МПа проходят затирочной машиной, поверхность бетона для повышения прочности железнят.
Если по бетонной подготовке предполагаются бетонные, цементные или асфальтовые полы, то поверхность подготовки после проходки виброрейки оставляют шероховатой для лучшего сцепления с верхними слоями.
Чистый пол бетонируют по маячным доскам с уплотнением бетонной смеси виброрейкой. Свежеуложенный бетон через 20...30 мин тщательно заглаживают при помощи ручного инструмента или специальной затирочной машины. К этому моменту на поверхности пола появляется тонкая пленка воды и цементного молока. Такую пленку при заглаживании удаляют. Через 30...40 мин после заглаживания поверхность бетона обрабатывают металлическим полутерком до обнажения зерен гравия (щебня). Такая обработка позволяет получить качественные бетонные полы, обладающие малой истираемостью и высокой прочностью.
Для придания бетонному полу повышенной плотности и высоких гигиенических качеств его поверхность железнят. При этом в поверхность влажного свежеуложенного бетона тщательно втирают сухой цемент до появления матового блеска. Эту операцию выполняют при помощи стальных полутерков, кельм или затирочных машин.
При укладке бетонной смеси в массивные густоармированные плиты большой площади (фундаментные плиты, днища резервуаров и отстойников и др.) основным технологическим требованием является непрерывность укладки на всю высоту плиты (0,15... 1,5 м).
Для осуществления процесса укладки плиты разбивают на карты. Если толщина плит меньше 0,5 м, то разбивку на карты и укладку бетона ведут так же, как и бетонных подготовок. При большей толщине плиты разбивают на параллельные карты шириной 5... 10 м, оставляя между ними разделительные полосы шириной 1...1,5 м. Для обеспечения непрерывной укладки смеси на всю высоту плиту разбивают на блоки без разрезки арматуры с ограждением блоков металлическими сетками.
Карты бетонируют подряд, т.е. одну за другой. В разделительные полосы смесь укладывают в распор с затвердевшим бетоном карт после снятия опалубки на их границах. Бетонную смесь подвижностью 2...6 см подают на карты бетононасосами, с помощью бетоноукладчиков, эстакад, а
85
Рис. 2.12. Бетонирование стен:
а — установка разделительной опалубки; б — послойное бетонирование стены; / — опалубка; 2 — ребра жесткости опалубки; 3— рабочий шов бетонирования; 4 — винтовые стяжки; 5 — приемная воронка; б -— звеньевой хобот; 7 — бадья; 8 — вибратор; 9 — слои бетона
также кранами в бадьях. Подавать ее следует в направлении к ранее уложенному бетону, как бы прижимая новые порции к уже уложенным.
В плиты даже большой толщины бетонную смесь укладывают в один слой. При этом несколько затрудняется виброуплотнение, поскольку внутренние вибраторы требуется погружать в смесь на глубину, в 1,5... 2 раза превышающую длину рабочей части.
Выравнивают бетон плит по маякам, поверхность заглаживают гладилками, кельмами или полутерками. В местах примыкания стен, опирания колонн и столбов бетон оставляют шероховатым с устройством в отдельных случаях рифления и насечки.
Особенность укладки бетонной смеси при возведении стен и перегородок зависит от их толщины и высоты, а также вида используемой опалубки.
При возведении стен в разборно-переставной опалубке смесь укладывают участками высотой не более 3 м. В стены толщиной более 0,5 м при слабом армировании подают бетонную смесь подвижностью 4...6 см. При длине более 20 м стены делят на участки по 7... 10 м и на границе участков устанавливают разделительную опалубку. Бетонную смесь подают непосредственно в опалубку в нескольких точках по длине участка бадьями, виброжелобами, бетононасосами. При высоте стен более 3 м используют звеньевые хоботы, при этом смесь укладывают горизонтальными слоями толщиной 0,3... 0,4 м с обязательным вибрированием (рис. 2.12).
86
Подавать смесь в одно и то же место не рекомендуется, так как при этом образуются наклонные рыхлые слои, снижающие качество поверхности и однородность бетона.
В тонкие и густоармированные конструкции стен и перегородок укладывают подвижные бетонные смеси (6...10 см). При толщине стены до 0,15 м бетонирование ведут ярусами высотой до 1,5 м. С одной стороны опалубку возводят на всю высоту, а со стороны бетонирования — на высоту яруса. Это позволяет повысить качество и обеспечить удобство работы. Уложив бетонную смесь в первый ярус, наращивают опалубку следующего и т. д. При подаче бетонной смеси бетононасосом опалубка может быть выставлена сразу на всю высоту с обязательным условием, чтобы конец бетоновода был заглублен в укладываемую бетонную смесь (так называемое «напорное бетонирование»).
В колонны высотой до 5 м со сторонами сечения до 0,8 м, не имеющие перекрещивающихся хомутов, бетонную смесь укладывают сразу на всю высоту. Смесь осторожно загружают сверху и уплотняют внутренними вибраторами. При высоте же колонн свыше 5 м смесь подают через воронки по хоботу. В высокие и густоармированные колонны с перекрещивающимися хомутами смесь укладывают ярусами до 2 м с загружением через окна в опалубке или специальные карманы. Иногда для подачи бетонной смеси опалубку колонн выполняют со съемными щитами, которые устанавливают после бетонирования нижнего яруса.
Нижняя часть опалубки колонн и стен при бетонировании их сверху опалубки во избежание образования раковин в бетоне вначале заполняется на высоту 100...200 мм цементным раствором состава 1: 2 или 1:3. Колонны высотой более 5 м также можно бетонировать слоями по 1,5...2,0 м с загрузкой сбоку через специально оставляемые в опалубке окна.
Бетонирование балок (прогонов) и плит перекрытия, монолитно связанных с колоннами и стенами, осуществляют через 1...2 ч после бетонирования колонн и стен. Бетонную смесь начинают укладывать после устройства последнего слоя (порции) в вертикальные конструкции ввиду необходимости первоначальной осадки уложенной в них смеси. Балки и примыкающие к ним плиты бетонируют одновременно. Бетонную смесь укладывают в балки и прогоны горизонтальными слоями высотой 300...500 мм с обязательным уплотнением.
В балки (прогоны) и плиты ребристых перекрытий смесь размещают, как правило, одновременно. В балки высотой более 80 см бетонную смесь укладывают слоями 30... 40 см с уплотнением внутренними вибра
87
торами. При этом последний слой смеси должен быть на 3...5 см ниже уровня низа плиты перекрытия.
В плиты перекрытия бетонная смесь подается сразу на всю ширину с уплотнением поверхностными вибраторами при их толщине до 0,25 м и внутренними — при большей толщине.
В арки и своды пролетом менее 20 м бетонную смесь укладывают одновременно с двух сторон — от пят к замку, а пролетом более 20 м — отдельными участками, симметрично расположенными относительно середины. Между участками оставляют разделительные полосы шириной 0,8... 1,2 м. На каждом участке смесь подают непрерывно. Начинают укладку смеси с участков, прилегающих к опорам. Затем во избежание выпучивания опалубки в вершине арки (свода) смесь укладывают в замковый участок. После этого бетонную смесь подают в рядовые участки равномерно с двух сторон конструкции. В разделительные полосы смесь укладывают через 6...8 сут после того, как произойдет усадка бетона основных участков. Для полос применяют жесткую бетонную смесь с осадкой конуса 1...3 см.
На крутых участках арок или сводов, чтобы исключить сползание бетонной смеси при вибрировании, бетонирование ведут в двусторонней опалубке, наружные щиты которой наращивают по ходу процесса.
Бетонную смесь укладывают в скользящую опалубку слоями по всему периметру, причем высота первого слоя составляет половину высоты опалубки или около 50...60 см. После небольшого перерыва, в течение которого бетон твердеет и набирает начальную прочность, опалубку поднимают на 1...2 см. Убеждаются, правильно ли сформировалась конструкция из уложенного бетона, после чего продолжают укладку бетонной смеси, но теперь толщина укладываемых слоев не должна превышать 20...30 см. Уровень бетонной смеси в опалубке всегда должен поддерживаться на 25...30 см ниже верха опалубки. Интенсивность укладки согласуется со скоростью подъема форм опалубки, при которой освобожденный от опалубки бетон становится твердым на ощупь, а следы от опалубки легко заглаживаются. Перерывы в бетонировании не должны превышать 2...3 ч.
Бетонирование рамных конструкций также осуществляется без перерывов. Своды и арки бетонируют без перерывов одновременно от пят с двух сторон. Усадочные швы между отдельными участками заделывают жесткой смесью через 5...7 сут.
Стены резервуаров для хранения жидкостей бетонируют слоями, но без перерывов в работе.
88
2.3.6. Комплексный процесс изготовления монолитных конструкций
Подготовительные процессы. До начала устройства фундаментов необходимо:
• организовать отвод поверхностных вод с площадки;
• проложить необходимые проезды и подъездные пути для транспорта и строительной техники;
• подготовить места складирования, сборки опалубки, укрупнения арматурных сеток и каркасов, доставить монтажную оснастку и приспособления;
• завезти на склад комплекты опалубки, арматурные сетки и каркасы;
• выполнить необходимую песчаную, гравийную, бетонную подготовку под фундаменты;
• произвести геодезическую разбивку осей и разбивку положения фундаментов в соответствии с проектом;
• отметить положение рабочих плоскостей щитов опалубки фундаментов с помощью причалки, штырей, других фиксаторов;
• проверить правильность устройства бетонной подготовки и разметки положения осей и отметок основания фундаментов.
На устройство подготовки под фундаменты должны быть составлены акты на скрытые работы. Подготовленное основание под фундаменты должно быть принято по акту комиссией.
До начала монтажа крупнощитовой опалубки стен и перекрытий на очередном рабочем горизонте должны быть выполнены следующие подготовительные мероприятия:
• нивелировка поверхности перекрытия;
• разбивка осей и разметка положения стен по проекту;
• нанесение на поверхности перекрытия краской рисок, фиксирующих положение опалубки;
• подготовка монтажной оснастки и рабочего инструмента;
• очистка поверхности от грязи и мусора, а зимой — дополнительно снега и льда.
Установка опалубки. Опалубка на строительную площадку должна поступать комплектно, готовой к установке и многократному использованию, без необходимости крупных исправлений и доделок.
Контроль доставленного на строительный объект комплекта опалубки должен включать: внешний визуальный осмотр, проверку комплектности, качества используемых материалов, сварных швов, геометрических размеров сборочных единиц и элементов, резьбовых соединений, лакокрасочных покрытий, наличия маркировки на изделиях.
89
Доставленные на строительную площадку элементы опалубки должны быть размещены в зоне действия монтажного крана. Они должны храниться под навесом, в положении, в котором элементы опалубки располагались в процессе транспортирования, рассортированными по маркам и типоразмерам и в условиях, исключающих механические повреждения. Щиты опалубки укладывают в штабели высотой не более 1,2 м на деревянных подкладках и прокладках, остальные крепежные элементы должны храниться в ящиках. До начала монтажа опалубки производят укруп-нительную сборку щитов в панели.
Устройство опалубки фундаментов производят в следующей последовательности:
• монтируют и закрепляют укрупненные панели опалубки нижней ступени башмака;
• устанавливают собранный короб строго по осям и закрепляют опалубку нижней ступени металлическими штырями к основанию;
• наносят на ребра укрупненных панелей риски, указывающие положение короба второй ступени фундамента;
• в соответствии с рисками устанавливают предварительно собранный короб второй ступени фундамента;
• по нанесенным рискам устраивают короб третьей ступени;
• на верхний короб наносят риски, указывающие положение короба подколенника;
• устраивают короб подколенника;
• устанавливают и закрепляют опалубку вкладышей.
Монтаж стеновой опалубки необходимо производить в следующей последовательности:
• очищают щиты и другие элементы от грязи и раствора;
• наносят антиадгезионное покрытие на опалубку;
• присоединяют кронштейны подмостей к щнту опалубки;
• соединяют щиты опалубки между собой в единую опалубочную панель при помощи замков; по высоте в угловых и центральной зонах устанавливают три замка;
• опалубочные панели с помощью монтажного крана поднимают с места сборки, подают к месту установки и устанавливают вплотную к бетонному цоколю, ранее забетонированному;
• раскрепляют опалубочные панели с помощью подкосов;
• укладывают рабочие настилы на кронштейны подмостей;
• стяжки с одной стороны через отверстия в щитах и втулки, расположенные между щитами, протягиваются на другую сторону;
90
• натягивают стяжки с помощью гаек с одной или двух сторон до полного соединения между собой щитов и расположенной между ними втулки, длина которой равна толщине опалубливаемой конструкции;
• осуществляют проверку надежности крепления элементов опалубки и качества ее сборки.
При монтаже опалубки под особым контролем находится смещение осей опалубки от проектного положения и отклонение плоскости опалубки от вертикали по всей высоте опалубочной панели.
В процессе монтажа опалубки перекрытия последовательно выполняются следующие процессы:
• очистка элементов опалубки от грязи и налипшего раствора;
• закрепление в несущих рамах опорных вилок для продольных балок;
• соединение рам между собой при помощи крестовых связей;
• установка продольных балок в опорные вилки;
• покрытие листов ламинированной фанеры антиадгезионным составом;
• раскладка и крепление листов фанеры на поперечных балках.
В процессе установки щитов и панелей для опалубливания необходимо постоянно контролировать плотность прилегания элементов друг к другу, размеры щелей в стыковых соединениях, а также отсутствие люфта в шарнирных соединениях опалубки. Щели в стыковых соединениях не должны быть более 1 мм. Регулярного контроля требует величина прогиба вертикальных поверхностей опалубки стен и колонн, прогиб опалубки перекрытий.
При приемке установленной опалубки проверяют:
• правильность ее комплектации щитами и элементами креплений;
• надежность соединения щитов между собой замками;
• надежность соединения противостоящих панелей опалубки между собой посредством винтовых стяжек;
• вертикальность установки щитов в проектное положение.
В смонтированной опалубке проверяют:
• правильность установки опалубки, поддерживающих элементов и элементов крепления;
• соответствие форм и геометрических размеров опалубки рабочим чертежам;
• совпадение осей опалубки с разбивочными осями;
• вертикальность и горизонтальность опалубочных плоскостей;
• правильность установки закладных деталей, пробок, проемообразо-вателей и др.;
91
• плотность стыков и сопряжений элементов опалубки.
Допустимые отклонения при приемке подготовленной опалубки принимают в следующих пределах:
• отклонение по вертикали плоскости опалубки на 1 м высоты — 5 мм, на всю высоту опалубки — 14 мм;
• смещение осей опалубки от проектного положения — 8 мм;
• смещение осей опалубки относительно осей сооружения — 10 мм.
Демонтаж опалубки разрешается производить после достижения бетоном требуемой прочности. В процессе отрыва опалубки поверхность забетонированной конструкции не должна повреждаться. Демонтаж опалубки производится в порядке обратном монтажу.
После снятия опалубки необходимо:
• произвести визуальный осмотр выполненной конструкции и опалубки,
• очистить от налипшего бетона все элементы опалубки;
• смазать палубу щитов, проверить и нанести смазку на соединительные элементы.
Армирование конструкции. Армирование железобетонных конструкций желательно осуществлять сварными арматурными каркасами и сетками заводского изготовления.
Арматурные элементы и готовые сетки доставляют на строительный объект и располагают на площадке для складирования. При приемке доставленной на объект арматуры, сеток и каркасов контролируют соответствие арматурных стержней и сеток проекту, диаметр и расстояние между рабочими стержнями каркасов и сеток. Элементы каркаса, которые требуют предварительной укрупнительной сборки, привозят на площадку сборки. Арматурные каркасы и сетки собирают на стенде укрупнительной сборки с использованием необходимых кондукторов и всех видов сварки: контактной, точечной, электродуговой, в отдельных случаях вязкой. Арматурные каркасы и сетки комплектуют в пакеты и в таком виде монтажным краном подают в зону производства работ.
Арматурные сетки башмаков фундаментов устраивают в опалубке на фиксаторы, обеспечивающие защитный слой бетона по проекту. Остальные элементы арматурного каркаса фундамента устанавливают и раскрепляют на сварке или вязальной проволокой при соблюдении необходимого защитного слоя бетона.
В процессе монтажа арматуры в опалубку стен и перекрытий особое внимание уделяют обеспечению проектных размеров толщины защитного слоя бетона, смещению арматурных стержней при их установке в опалубку, а также при изготовлении на месте арматурных каркасов и сеток.
92
Для оценки отклонения от проектных значений положения осей и вертикальность каркасов используют геодезические инструменты.
Процессы армирования и установки опалубки взаимосвязаны. В зависимости от месторасположения конструкции можно сначала установить арматуру, а затем опалубку, в которую укладывают арматурные сетки и каркасы. В отдельных случаях устраивают часть опалубки, в нее устанавливают и скрепляют с ней арматурные каркасы, приставляют и соединяют остальные опалубочные щиты.
Смонтированная арматура должна быть надежно закреплена и предохранена от деформаций и смещений в процессе производства работ по бетонированию конструкций. Крестовые пересечения стержней арматуры, уложенных поштучно, в местах их пересечений необходимо скреплять вязальной проволокой или с помощью специальных проволочных соединительных скрепок. Проектное положение арматурных стержней и сеток должно обеспечиваться правильной установкой поддерживающих устройств, шаблонов, фиксаторов, прокладок и подставок. В качестве подставок не могут быть применены обрезки арматуры, деревянные бруски, куски кирпича, щебня, гравия.
Приемка смонтированной арматуры, всех стыковых соединений должна проводиться до укладки бетонной смеси и оформляться актом на скрытые работы. В акте должны быть отмечены возможные отступления от проекта, дана оценка качества смонтированной арматуры.
После установки арматуры и опалубки, проверки качества выполненных работ дается разрешение на производство бетонных работ.
Бетонирование. До начала работ по укладке бетонной смеси в опалубку стен и перекрытий необходимо закончить монтаж арматуры и опалубки в пределах захватки. Перед укладкой бетонной смеси нужно проверить качество установки и закрепления опалубки, а также всех конструкций и элементов, закрываемых в процессе бетонирования (арматура, закладные детали и др.).
Перед укладкой бетонной смеси необходимо:
• проверить правильность установки арматуры и опалубки, установки и закрепления фиксаторов, обеспечивающих необходимую толщину защитного слоя бетона;
• принять по акту все скрытые конструкции и элементы, доступ к которым после бетонирования будет невозможен;
• очистить арматуру и опалубку от мусора, грязи и ржавчины.
В состав работ по бетонированию отдельных конструкций входят:
• прием бетонной смеси и подача ее в зону производства работ;
• укладка и уплотнение бетонной смеси;
• уход за бетоном в процессе набора им требуемой прочности.
93
Бетонирование фундамента с подколенником выполняют в два этапа. На первом этапе бетонируют все ступени фундамента и подколенник до отметки низа вкладыша, на втором — верхнюю часть подколенника после установки и закрепления вкладыша.
Бесперебойную доставку на объект бетонной смеси целесообразно организовать с помощью автобетоносмесителей. Подача бетонной смеси к месту укладки может быть решена в нескольких вариантах. При использовании бадей их устанавливают на площадке разгрузки и после перегрузки в них бетонной смеси поочередно подают в зону укладки, где разгружают непосредственно в бетонируемую конструкцию.
При бетонировании с использованием автобетононасоса радиус действия его распределительной стрелы позволяет производить укладку бетонной смеси в конструкции в зоне действия стрелы. Нормальная эксплуатация автобетононасоса может быть обеспечена при перекачке бетонной смеси разрешенной подвижности, что будет способствовать транспортированию бетона на предельные расстояния и без расслоения и образования пробок.
Бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями толщиной О,З...О,5 м, без разрывов по длине и с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях.
Каждый слой тщательно уплотняют вибробулавами (глубинными вибраторами). При уплотнении бетонной смеси не допускается опирание вибраторов на арматуру, закладные детали, винтовые стяжки и другие элементы опалубки.
При уплотнении бетонной смеси конец рабочей части вибратора должен погружаться в ранее уложенный слой бетона на 5... 10 см. Шаг перестановки вибратора не должен превышать 1,5 радиуса его действия.
Вибрирование на одной позиции должно обеспечить достаточное уплотнение, основными признаками которого являются:
• прекращение оседания уложенной бетонной смеси;
• появление цементного молока на ее поверхности;
• прекращение выделения на поверхности пузырьков воздуха.
Извлекать вибратор при перестановке следует медленно и, не выключая его, давать тем самым возможность пустоте под наконечником равномерно заполняться бетонной смесью. Укладку последующего слоя бетонной смеси необходимо выполнять до начала схватывания бетона предыдущего слоя. Перерыв между укладкой слоев бетонной смеси может быть в переделах 40 мин, но последующий слой должен быть уложен до начала схватывания бетонной смеси.
94
После укладки бетонной смеси в опалубку необходимо создать благоприятные температурно-влажностные условия для твердения бетона. Горизонтальные поверхности забетонированной конструкции укрывают влажной мешковиной, брезентом, опилками, рулонными материалами на срок, зависящий от климатических условий и в соответствии с рекомендациями технологической карты на эти работы.
Распалубливание. Минимальная прочность бетона при распалубке незагруженных монолитных конструкций должна быть для вертикальных конструкций из условия сохранения их формы — 0,2...0,3 МПа. Минимальная прочность бетона при распалубливании несущих конструкций составляет в зависимости от пролета 70—80%. Распалубливание конструкций необходимо осуществлять в оптимальные сроки и при этом обеспечивать отсутствие повреждений бетона.
Демонтаж опалубки перекрытия, который разрешается проводить только после достижения бетоном требуемой прочности, включает следующие процессы:
• опускание несущей конструкции опалубки на несколько сантиметров при помощи винтовых домкратов рам или телескопических стоек;
• отрыв листов фанеры от опалубленной поверхности;
• демонтаж продольных и поперечных балок;
• демонтаж крестовых связей между опорными рамами, рамы и стойки.
При установке промежуточных опор в пролете перекрытия и при частичном или последовательном удалении опалубки расчетная распалубоч-ная прочность бетона может оказаться недостаточной, поэтому в местах установки промежуточных опор необходимо предусматривать дополнительное армирование.
2.4. Специальные методы бетонирования
2.4.1. Вакуумирование бетона
Вакуумированием называют удаление из свежеуложенной бетонной смеси свободной воды при помощи разряженного воздуха. Вакуумированный бетон значительно быстрее набирает прочность, обладает повышенной водонепроницаемостью, менее подвержен трещинообразованию и истиранию.
Как известно, для затворения бетона требуется около 20% воды от массы цемента, но для лучшей удобоукладываемости водоцементное от-
95
ношение обычно колеблется в пределах 0,35—0,55, иногда доходит до 0,8. Избыточная вода замедляет процесс схватывания и не позволяет достичь полного уплотнения бетона. Лишняя вода, испаряясь из бетона, способствует образованию трещин, снижает его прочность, изоляционные свойства и т.д. Вибрирование способствует перемещению части лишней воды на поверхность бетона, вакуумирование позволяет более полно осуществить отсос лишней воды. Сущность метода вакуумирования состоит в уплотнении бетонной смеси с одновременным извлечением избыточной воды затворения и лишнего воздуха, имеющегося в пустотах бетона путем создания в полости бетона разрежения, направленного к поверхности вакуума.
Вакуумирование является технологическим методом, позволяющим извлечь из уложенной бетонной смеси около 10—25% воды затворения с сопутствующим или дополнительным уплотнением. Метод дает возможность применять бетонные смеси с подвижностью до 10 см.
Вакуумирование обычно применяют при бетонировании полов, перекрытий, сводов-оболочек и других конструкций с развитой горизонтальной поверхностью. Благодаря вакуумированию в бетоне не только снижается водоцементное отношение, но и повышаются плотность и прочность, уплотнение бетона оказывается настолько высоким, что по свеже-уложенному бетону можно ходить.
В зависимости от типа конструкции вакуумирование производят либо сверху, либо со стороны боковых поверхностей возводимой конструкции.
Горизонтальные и пространственные конструкции, например междуэтажные перекрытия, своды-оболочки, полы, вакуумируют сверху, применяя переносные жесткие вакуум-щиты или вакуум-маты, а стены, колонны и другие развитые по высоте конструкции — со стороны боковых поверхностей, используя для этого вакуум-опалубку.
На ровную поверхность свежеуложенного бетона укладывают вакуум-щит (рис. 2.13). Конструктивно вакуум-щит представляет собой короб (обычно размером в плане 100 х 125 см) с герметизирующим замком по контуру. Герметизированная коробка верхнего покрытия щита выполнена из стали, водостойкой фанеры или стеклопластика. Снизу щит оборудован вакуум-полостью, непосредственно соприкасающейся с бетоном. Нижняя поверхность щита, граничащая с бетоном, — фильтрующая ткань (бязь, полотно), далее идут частая и редкая металлические сетки (вторая — силовая) и крышка из водостойкой фанеры. Благодаря изогнутости проволок сетка в своем сечении образует сообщающиеся между собой мелкие (тонкие) воздушные каналы, которые в сумме и составляют тонкую воздушную прослойку (вакуум-полость).
96
К вакуум-насосу
Рис. 2.13. Схема вакуум-щита:
I — укладываемый бетон; 2 — каркасная рама вакуум-щита; 3 — редкая металлическая сетка; 4— частая металлическая сетка; 5 — фильтрующая ткань (бязь, полотно); 6—трехходовой кран; 7 — крышка из водостойкой фанеры; 8— уплотняющая резина по периметру щита
Между крышкой и фильтрующей тканью за счет двух металлических сеток образуется полость толщиной порядка 4 мм, обрамленная фанерными планками. В середине крышки имеется отверстие с пробочным краном и резиновый шланг, идущий к вакуум-насосу.
По периметру вакуум-щит имеет резиновый фартук для герметизации, который не только окаймляют его, но и препятствуют подсосу воздуха извне в полость, образующуюся при укладке щита на поверхность све-жеуложенной бетонной смеси. При включении вакуум-насоса внутри щита образуется вакуум, а в него устремляется вода и воздух из бетонной смеси. Фильтровальная ткань задерживает частицы песка и цемента, но свободно пропускает воду и воздух.
Для создания в вакуум-полости разрежения, а следовательно, и удаления части воды затворения и воздуха в центре вакуум-щита установлен штуцер, подсоединяемый через трехходовой кран к источнику вакуума. Кран на корпусе вакуум-щита одним из своих положений открывает доступ воздуха во внутреннюю полость щита, выравнивая там давление, что позволяет щит свободно переставить на соседний участок. Обычно по завершении вакуумирования на щит ставят вибратор и производят дополнительное уплотнение бетонной смеси, в результате чего в ней устраняется направленная пористость, которая возникает в процессе вакуумирования.
В настоящее время вместо металлических переходят на использование некорродирующих, легких, штампованных из пластмасс сеток. Во избежание уноса из свежеуложенного бетона цементных частиц вся поверхность сетки, обращенная к бетону, покрывается фильтрующей тканью из нейлона или капрона.
Вакуум-мат состоит из двух самостоятельных элементов: нижнего и верхнего. Нижний элемент, укладываемый на бетон, представляет фильтрующую ткань, прошитую с распределительной сеткой из лавсана. Верхний элемент — герметизирующий. Его выполняют из плотной газоне-4 Э-788 97
проницаемой синтетической ткани и раскатывают поверх фильтрующего элемента. По продольной оси верхнего элемента расположен отсасывающий перфорированный шланг, подсоединяемый через штуцер к источнику вакуума.
Вакуум-опалубку изготовляют на основе обычной сборно-разборной опалубки. Для этого опалубочные щиты со стороны палубы оборудуют по высоте горизонтальными, изолированными друг от друга вакуум-по-лостями, которые по мере укладки бетонной смеси подключают к источнику вакуума. Вакуум-опалубку можно также собирать из вакуум-щитов, обеспечивая при этом неизменяемость их положения элементами жесткости и крепежными деталями.
В зависимости от условий вакуумирования бетона — при помощи вакуум-щитов (вакуум-матов) или вакуум-опалубок — физические процессы протекают по-разному.
При вакуумировании бетона вакуум-щитами (вакуум-матами), имеющими возможность перемещения в сторону бетона, одновременно с отсосом воды и воздуха происходит дополнительное статическое уплотнение вследствие разности атмосферного давления и давления в вакуум-полости. При этом действующее усилие достигает 70...75 кПа.
Вакуумирование способствует ускорению распалубливания, повышает итоговую прочность бетона на 2О...25%, улучшает морозостойкость, водонепроницаемость, снижает потребность в цементе на 12...20%, ускоряется распалубливание в 1,5...2 раза.
Разряжение в вакуум-полости составляет не менее 350 мм рт. ст. для крупных щитов и не менее 500 мм рт. ст. для мелких щитов. Продолжительность вакуумирования зависит от толщины слоя бетона.
Толщина бетона, см ..... . ...... 10 20 30
Продолжительность вакуумирования, мин . . 10 25 55
Вакуумирование начинается не позднее чем через 15 мин после окончания бетонирования; после окончания вакуумирования и виброуплотнения бетона необходимо сразу обработать поверхность затирочными машинами.
Вакуумирование желательно проводить на режимах возможно более высокого разряжения. Время вакуумирования зависит от степени разряжения, толщины вакуумированной конструкции, расхода цемента, подвижности бетонной смеси, температуры окружающей среды и других факторов.
98
2.4.2. Торкретирование
Торкретированием называют технологический процесс нанесения на бетонную или иную поверхность под давлением сжатого воздуха тонких слоев цементно-песчаного раствора или мелкозернистого бетона при помощи специальной установки — цемент-пушки для цементного раствора, бетон-шприц-машины — для бетонной смеси. Для этого сухая смесь песка, цемента и крупного заполнителя под действием струи воздуха смешивается с водой и наносится на поверхность обрабатываемой конструкции. Раствор в этом случае называют торкретом, а наносимая бе-тон-шприц-машиной бетонная смесь в свою очередь получила название набрызгбетона или «шприц-бетон».
Благодаря большой кинетической энергии, развиваемой частицами смеси, нанесенный на поверхность раствор (бетон) приобретает повышенные характеристики по плотности и прочности, водонепроницаемости, морозостойкости, сцеплению с поверхностями нанесения.
В состав торкрета входят цемент и песок, в состав набрызг-бетона помимо цемента и песка входит крупный заполнитель размером до 30 мм. Растворы или бетонные смеси приготовляют на портландцементах не ниже М400.
Процесс нанесения слоя торкрета (набрызг-бетона) включает две стадии: на первой стадии на поверхности нанесения происходит отложение пластичного слоя, состоящего из раствора с самыми мелкими фракциями заполнителя. Толщина слоя цементного молока и тонких фракций, способного поглотить энергию удара крупных частиц заполнителя и способного удержать крупные частицы, составляет 5...10 мм; на второй стадии происходит частичное проникновение в растворный слой зерен более крупного заполнителя и таким образом образование слоя торкрета, или набрызг-бетона.
Торкретирование обычно сопровождается потерей некоторого количества материала, отскакивающего от поверхности нанесения (так называемый «отскок»). Величина отскока частиц зависит от условий производства работ, состава смеси, размера крупных частиц заполнителя и кинетической энергии частиц при ударе. В начальной стадии нанесения почти все частицы крупного заполнителя отскакивают от поверхности, и только цемент и зерна мелких фракций заполнителя удерживаются на ней. Поэтому первоначально наносимый слой толщиной до 2 мм состоит в основном из цементного теста. По мере увеличения толщины наносимо-
99
Рис. 2.14. Оборудование для торкретирования:
/ — компрессор; 2 — воздушные шланги; 3 — воздухоочиститель; 4 — цемент-пушка; 5 — материальный шланг; 6—сопло; 7 — шланг для воды; 8 — емкость для воды
го слоя более крупные частицы заполнителя начинают задерживаться в нем, после чего устанавливается постоянный процент отскока. Количественно величина отскока при торкретировании вертикальных поверхностей составляет 10...20%, а при торкретировании потолочных поверхностей — 20...30%. Уменьшение объема отскока достигается выбором оптимальных скоростей выхода смеси из сопла и расстояния от сопла до поверхности нанесения торкрета или набрызг-бетона.
В настоящее время существуют две разновидности нанесения на поверхности под давлением рабочих составов — сухой и мокрый.
При сухом способе исходная сухая смесь во взвешенном состоянии подается в насадку (сопло), где осуществляется перемешивание смеси с водой затворения, т.е. торкретирование. В сопле происходит перемешивание смеси с последующей подачей ее под давлением сжатого воздуха на бетонируемые поверхности.
При мокром способе в сопло под давлением сжатого воздуха поступает готовая бетонная смесь или раствор. В сопле смесь переходит во взвешенное состояние и под давлением наносится на бетонируемые поверхности. Наносимую смесь называют пневмобетоном, что связано с рабочими установками — пневмоустановками и пневмонагнетателями.
Сухой способ применяют для нанесения торкрета, а мокрый — для торкрета и набрызг-бетона. Каждый из способов характеризуется своими техническими средствами и особенностями выполнения операций.
Основными техническими средствами для торкретирования сухими смесями являются цемент-пушка и бетон-шприц-машина. Установка включает агрегат для нанесения смеси, компрессор, сопло, шланги для подачи к соплу сухой смеси, воздуха и воды (рис. 2.14) и при необходимо
100
сти дополнена воздухоочистителем, емкостью для воды, цилиндрическим резервуаром для сухой смеси. Принцип работы агрегатов одинаков.
Сухая смесь загружается в цилиндрический резервуар и через конический затвор попадает в нижнюю часть резервуара, откуда под давлением воздуха от компрессора подается по гибкому шлангу в сопло це-мент-пушки, к которому также под давлением сжатого воздуха по другому шлангу подается вода. В сопле цемент-пушки вода смачивает смесь цемента и песка, а в бетон-шприц-машине — еще и крупного заполнителя; процесс окончательного смешивания завершается у выходного отверстия сопла. Мокрая смесь, выбрасываемая из сопла со скоростью от 100 до 140 м/с, наносится на обрабатываемую поверхность, образуя на ней слой или намет раствора.
Раствор или бетонная смесь наносятся на поверхность слоями за 2...3 раза при толщине каждого слоя до 25 мм. Для бетонной смеси для первого наносимого слоя максимальный размер фракции крупного заполнителя не должен превышать 10 мм. Последующие слои наносятся после схватывания предыдущего, общая толщина намета составляет 50...75 мм, применяется раствор состава от 1: 2 до 1: 4,5. Если предусмотрено проектом, то этими агрегатами можно наносить на поверхность и гидроизоляцию из водонепроницаемого цементного раствора слоем 5... 10 мм.
Обычно расстояние от цемент-пушки до обрабатываемой поверхности — 0,7...1,0 м, для бетон-шприц-машины— 1,0...1,2 м. Для лучшего сцепления с наносимым составом поверхность предварительно очищают сухим воздухом или песком под давлением из цемент-пушки, а затем поверхность насекают.
Направление струи обычно принимается перпендикулярно поверхности. Давление воздуха в цемент-пушке и бетон-шприц-машине от 0,15 до 0,35 МПа в зависимости от расстояния, вида и размера заполнителей, требований к конкретному торкретному слою. Вода к соплу подается под давлением, на 0,05.. .0,1 МПа выше давления воздуха для сухой смеси.
Для торкрета применяют песок и мелкий щебень крупностью до 8 мм, а для набрызг-бетона — щебень крупностью до 25 мм, цемент для торкретирования принимается только высших марок.
Перерыв в работе допускается 1...2 ч, швы бетонирования устраивают вразбежку, затирку производят до начала схватывания цемента. Укрытие и поливку выполняют как у обычного бетона, можно устраивать паронепроницаемые пленочные покрытия.
При помощи одного агрегата за смену можно нанести торкрет слоем 15...20 мм на вертикальную поверхность площадью 280...320 м2 при производительности до 1,5 м3 смеси в час.
В отечественной практике в качестве агрегата для нанесения смеси преимущественно применяют двухкамерные цемент-пушки (СБ-117 и
101
СБ-67А производительностью по сухой смеси соответственно 2 и 4 м3/ч) Колокольные затворы верхней и нижней камер обеспечивают шлюзование. В то время как сухая смесь из нижней камеры подается питателем к разгрузочному отверстию и сжатым воздухом выносится в материальный шланг, верхняя камера заполняется новой порцией сухой смеси. Таким образом, обеспечивается непрерывность торкретирования.
Технологическая последовательность выполнения операций при данном способе:
• загрузка приготовленной сухой смеси в цемент-пушку;
• дозированная подача сухой смеси к разгрузочному устройству це-мент-пушки для пневмотранспорта ее по шлангам;
• транспортирование сухой смеси в струе сжатого воздуха и по шлангам к соплу;
• дозированная подача в сопло воды под давлением и перемешивание раствора в сопле;
• нанесение на торкретируемую поверхность готовой смеси, выходящей факелом из сопла с высокой скоростью.
Для торкретирования сухим способом используют чистый песок влажностью не более 6%, модулем крупности 2,5.. 3 при максимальной крупности отдельных зерен 5 мм (допускается гравий предельной крупностью 8 мм). Крупность заполнителей не должна превышать половины толщины каждого торкретируемого слоя и половины размера ячейки арматурных сеток. Диапазон соотношения между массой цемента и песком 1:3... 1:4,5. Содержание цемента в торкрете составляет 600... 800 кг/м3 при фактическом водоцементном отношении при выходе из сопла 0,32... 0,37. При меньшем В/Ц имеют место распыление и недостаточное смачивание сухих составляющих, при больших — сползание уложенного слоя. В процессе производства работ не допускается наплывов по высоте более 1/2 толщины торкретируемого слоя. Устанавливаемая арматура должна быть защищена и закреплена от смещения и колебаний.
Избыточное давление воздуха в цемент-пушке принимают обычно 0,2...0,3 МПа, что обеспечивает выход из сопла увлажненной смеси со скоростью 100 м/с. Для получения плотного слоя торкрета равномерной толщины сопло при нанесении держат на расстоянии 0,7... 1 м от поверхности нанесения, перемещают его круговыми движениями, а струю смеси направляют перпендикулярно ей. Чтобы не допускать вспучивания, толщина каждого слоя, наносимого торкретированием, должна быть 3...5 мм при нанесении на горизонтальные (снизу вверх) или вертикальные неар-мированные и армированные поверхности. При наличии нескольких слоев последующий слой наносят с интервалом, определяемым из условия,
102
чтобы под действием струи свежей смеси не разрушался предыдущий слой (определяется опытным путем).
Основными техническими средствами при мокром способе торкретирования являются нагнетатели (пневмоустановки и различные насосы).
В отечественной практике при мокром способе торкретирования преимущественно применяют растворные смеси на мелких песках с добавкой каменной мелочи фракции 3... 10 мм в количестве до 50% от общей массы заполнителя. Для нанесения смеси на поверхности используют установки «Пневмобетон» различных модификаций, в состав которых входят: приемно-перемешивающее устройство со смесителем принудительного действия; вибросито с ячейками 10 х 10 мм; питатель; материальный трубопровод; воздушный трубопровод; сопло для нанесения смесей. В качестве питателя установки «Пневмобетон» используют серийные растворонасосы С-683, С-684 и С-317Б с номинальной подачей соответственно 2,4 и 6 м3/ч, переоборудованные на прямоточную схему и дополнительно оборудованные смесительной камерой. Воздух к смесительной камере подают под давлением 0,4... 0,6 МПа, что обеспечивает выход струи смеси из сопла со скоростью 70... 90 м/с и образование распыленного факела.
Технологическая последовательность выполнения операций при данном способе:
• загрузка в нагнетатель заранее приготовленной растворной или бетонной смеси;
• нагнетание готовой смеси по шлангам к соплу;
• подача к соплу сжатого воздуха, эжектирующего поступающую по шлангам готовую смесь для увеличения скорости ее выхода из сопла;
• нанесение на торкретируемую поверхность факела готовой смеси.
Для качественного нанесения слоев бетона (раствора) установкой «Пневмобетон» руководствуются следующим: сопло при нанесении смеси располагают перпендикулярно поверхности (допускается отклонение сопла на небольшой угол при заполнении пространства за арматурными стержнями диаметром более 16 мм); сопло должно находиться на расстоянии 0,7... 1,2 м от рабочей поверхности, чтобы максимально уменьшить «отскок»; на вертикальные поверхности смесь наносят снизу вверх; толщина единовременно наносимого слоя не должна превышать 15 мм при нанесении на горизонтальные (снизу вверх) поверхности, 25 мм — при нанесении на вертикальные поверхности и 50 мм — при нанесении на горизонтальные (сверху вниз) поверхности. При появлении признаков сползания смеси необходимо уменьшить толщину наносимого слоя; при нанесении первого слоя на опалубку или затвердевший бетон используют мелкозернистую смесь, что уменьшает потери материалов на «отскок»; толщина этого слоя не должна превышать 10 мм; для получения ровной
103
поверхности после схватывания последнего нанесенного слоя цемента поверхность дополнительно отделывают раствором на мелком песке, который туг же заглаживают.
Торкретирование бетона в общем случае не конкурентноспособно традиционной технологии бетонных работ. Этот процесс сравнительно дорогой, трудоемкий и малопроизводительный. Применяют его при невозможности возвести традиционными методами бетонирования конструктивные элементы толщиной в несколько сантиметров (особенно при применении пневмоопалубок), когда требуется получение материала повышенных свойств, для нанесения туннельных обделок, при устройстве защитных слоев на поверхности предварительно напряженных резервуаров, для ремонта и усиления железобетонных конструкций, замоноличи-вания стыков и др.
Основные области применения торкретирования — резервуары, своды-оболочки, тонкостенные конструкции с повышенной прочностью и водонепроницаемостью. Способ успешно применяют при исправлении дефектов бетонирования, повышения водонепроницаемости существующих конструкций и сооружений, при бетонировании тонкостенных армо-цементных конструкций по арматурному каркасу.
2.4.3. Укладка бетонной смеси под водой
При строительстве рпор мостов и других сооружений, расположенных под водой, применяют подводное бетонирование (укладку бетонной смеси под водой без производства водоотлива), выполняемое одним из двух способов — вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) и восходящего раствора (ВР). Общее для обоих способов — устройство по периметру бетонируемой конструкции шпунтового ограждения, благодаря чему ограничивается подток воды к месту производства работ, а возводимое сооружение предохраняется от вымывания цемента и песка. Используют также следующие методы: укладку бетонной смеси бункерами и метод втрамбовывания бетонной смеси.
Метод вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) применяют при бетонировании конструкций на глубине от 1,5 до 50 м, защищенных от проточной воды, когда требуется высокая прочность и монолитность подводного сооружения (рис. 2.15).
В качестве ограждения используют шпунтовые стенки, специально изготовленную опалубку в виде пространственных блоков (ящиков) из дерева, железобетона, металла либо конструкции (плиты-оболочки, опускные колодцы и др.). Конструкция ограждения должна быть непроницаемой для цементного раствора. Для производства работ над ограждением устраивают рабочую площадку, на которой устанавливают траверсу.
104
Рис. 2.15. Метод вертикально перемещаемой трубы:
I — затвор воронки; 2 — загрузочная воронка; 3 — бетонолитная труба; 4 — рабочая эстакада (настил); 5 — опалубка (шпунтовое ограждение) по контуру бетонируемой конструкции; 6—уровень воды; 7 — звенья труб; 8 — дополнительное крепление опалубки; 9— ограждение; 10—бетоновод; 11— плавучий кран; 12—каменно-щебеночная отсыпка
К траверсе подвешивают стальной бетоновод, собираемый из отдельных бесшовных труб длиной 1 ...1,2 м и диаметром 200...300 мм на легкоразъемных водонепроницаемых соединениях. Трубу опускают до низа сооружения, в верхней части бетоновод, находящийся над поверхностью воды, имеет воронку с затвором или бункер для приема бетонной смеси.
Бетонолитная труба подвешена к траверсе, может подниматься и опускаться с помощью лебедки. Первоначально в горловину трубы вставляют пыж из мешковины, который предохраняет первую порцию бетонной смеси, погружаемую в трубу, от размывания водой. После заполнения воронки затвор открывают, и бетонная смесь вслед за пыжом опускается вниз. После того как бетонная смесь заполнит всю бетонолитную трубу и саму воронку, при продолжающейся непрерывной подаче бетонной смеси в воронку трубу отрывают от земли и начинают медленно поднимать. Необходимо контролировать, чтобы труба была постоянно заглублена в бетонную смесь не менее 0,8 м при глубинах до 10 м и 1,2 м — при больших глубинах. Затем, не прекращая подачи бетонной смеси, трубу поднимают с таким расчетом, чтобы нижний ее конец постоянно располагался не менее чем на 0,8... 1,2 м ниже поверхности бетона.
По окончании подъема трубы на высоту звена бетонирование приостанавливают, демонтируют верхнее звено трубы, переставляют воронку, после чего подачу бетонной смеси возобновляют. Блок бетонируют до уровня, превышающего проектную отметку на величину, равную 2% его высоты.
105
При таком бетонировании с водой контактирует только верхний слой бетона, который после выполнения работ, подъема трубы и возведения всей конструкции выше глади воды удаляется, но не менее 10 см. Используют только пластичную бетонную смесь с осадкой конуса 16...20 см, расположение труб — только вертикальное. Радиус растекания бетонной смеси из нижнего отверстия трубы не должен превышать 6 м, поэтому большие сооружения разбиваются на блоки с обязательным перекрытием зон бетонирования, непрерывной подачей бетонной смеси, одновременным и равномерным подъемом труб. Принимаемая интенсивность бетонирования более 0,3 м3 на 1 м/ч.
При подводном бетонировании (в том числе под глинистым раствором) необходимо обеспечивать:
• изоляцию бетонной смеси от воды в процессе ее транспортирования под воду и укладки в бетонируемую конструкцию;
• плотность опалубки или другого принятого ограждения;
• непрерывность бетонирования в пределах блока бетонирования, рабочего участка, захватки;
• контроль за состоянием опалубки (ограждения) в процессе укладки бетонной смеси и всего периода набора бетоном прочности;
• защищенность от размыва и механических повреждений надводной поверхности уложенной бетонной смеси на время схватывания и твердения.
Рекомендуемая технология производства работ:
1. Перед укладкой бетонной смеси:
• проверить опалубку и соответствие ее проекту;
• очистить полость опалубки от мусора и наплывов грунта и ила;
• установить подъемную вышку и бетонолитную трубу.
2. Очередность процессов при укладке бетонной смеси:
• опускают бетонолитную трубу на дно сооружения с предварительным нанесением на нее несмываемой краской разметки через каждые 10 см по длине для контроля за подъемом трубы;
• к верху бетонолитной трубы присоединяют бункер-воронку, в горловине которой закрепляют пыж-пробку, предохраняющую первую порцию подаваемой бетонной смеси от соприкосновения с водой;
• в бункер-воронку подают первую порцию бетонной смеси, объем бункера должен равняться объему бетонолитной трубы;
• открывают затвор внизу воронки, пыж, а за ним бетонная смесь устремляется вниз, в бункер непрерывно подают очередные порции бетонной смеси. После заполнения всей трубы и бункера бетонной смесью при продолжающейся подаче бетонной смеси приподнимают конец трубы на 106
30... 50 см и бетонная смесь вытекает в полость опалубки. Бетонная смесь всегда должна находиться над уровнем низа трубы не менее 0,8 м;
• при достижении бетонной смесью в полости опалубки высоты 4 м трубу с усилием заглубляют несколько в бетон для прекращения вытекания из нее бетонной смеси в опалубку, подвешивают бетонолитную трубу за второе колено, отсоединяют воронку, затем первое звено, снова подсоединяют воронку уже ко второму звену и продолжают подачу смеси в полость трубы;
• применяемая бетонная смесь по своим характеристикам должна не менее чем на 10% превышать заданные характеристики по проекту, бетонная :месь должна подаваться в воронку с высоты не более 1 м.
По достижении бетоном прочности 2...2,5 МПа верхний слабый слой бетона, непрерывно соприкасающийся с водой, во время производства работ удаляют.
При методе ВПТ применяют бетон класса не ниже В25, бетонную смесь, укладываемую с вибрацией, подвижностью 6...10 см и укладываемую без вибрации подвижностью 16... 20 см. Приготовляют смесь на гравии или смеси гравия с 20... 30% щебня, обязательно вводя пластифици-руюшие добавки.
Метод восходящего раствора (ВР) бывает безнапорным и напорным. Бетонирование методом ВР с заливкой наброски из крупного камня цементно-песчаным раствором следует применять при укладке под водой бетона на глубинах до 20 м для получения прочности бетона, соответствующей прочности бутовой кладки; то же, из щебня на тех же глубинах для возведения конструкций из бетона класса до В25 и при глубинах бетонирования от 20 до 50 м и при усилении конструкций рекомендуется применять заливку щебеночного заполнителя цементным раствором без песка.
При безнапорном способе (рис. 2.16) в бетонируемой блоке устанавливают шахты с решетчатыми стенками, внутрь шахт вставляют трубы диаметром 37... 100 мм, собранные из звеньев длиной до 1 м с водонепроницаемыми легкоразъемными соединениями. Полость блока заполняют Щебнем, гравием, каменной наброской крупностью 150...400 мм и сверху через трубу подают цементный раствор состава от 1:1 до 1:2. Шахты необходимы для опускания и подъема труб по всей высоте бетонируемого блока. Растекание раствора осуществляется за счет давления его столба в шахте. Поднимаясь, цементный раствор должен свободно растекаться, заполняя все пустоты в каменной наброске. Поэтому для приготовления раствора применяют мелкие пески крупностью зерен не более 2,5 мм и с содержанием не менее 50% частиц не более 0,6 мм. Подвижность раствора должна быть 12... 15 см. Радиус действия каждой трубы 2...3 м. Заглублять трубы в укладываемый раствор необхо-
107
Рис. 2.16. Метод восходящего раствора:
1— затвор; 2— воронка; 3— бетонолитная труба; 4— решетчатая шахта; 5 — рабочая эстакада (настил); 6—уровень воды; 7 — наброска щебня (гравия); 8 — раствор, 9—опалубка (шпунтовое ограждение), 10— ограждение рабочего настила по контуру. 11 — лебедка, 12—-шланг, подающий раствор; 13— растворонасос
димо на глубину не менее 0,8 м. По мере повышения уровня укладываемого раствора трубы поднимают, демонтируя их верхние звенья. Уровень раствора доводят на 100... 200 мм выше проектной отметки.
При этом способе расход цемента в два раза больше, чем при способе вертикально перемещающейся трубы.
Осуществляют и напорное бетонирование, когда заливочные трубы устанавливают без шахт непосредственно в слой крупного заполнителя и через него нагнетают (инъецируют) под давлением цементный раствор (тесто). Напор раствора в трубе создают с помощью растворонасоса. Песок принимают крупностью до 2,5 мм. Радиус действия труб не больше 3 м при заливке каменного и 2 м — щебеночного заполнителя. Метод ВР применяют при укладке бетонной смеси на глубине до 20 м.
В обоих случаях труба должна быть утоплена в раствор не менее чем на 0,8 м, верхний слой раствора высотой 10...20 см, соприкасавшийся с водой и находящийся выше проектной отметки, срезают.
При методе укладки бункерами бетонную смесь опускают под воду на основание (или ранее уложенный слой) бетонируемого элемента в раскрывающихся ящиках, бадьях или грейферах и разгружают через раскрытое отверстие. Закрытые сверху бункера имеют уплотнение по контуру закрывания, которое препятствует вытеканию цементного теста и прониканию воды внутрь бункера. Бетонную смесь выпускают при минимальном отрыве дна бункера от поверхности уложенного бетона, исключая тем самым возможность свободного сбрасывания бетонной смеси через толщу воды. Метод технологически прост, не требует устройства подмостей и допускает укладку бетонной смеси на неровное основание с
108
Рис. 2.17. Подводное бетонирование методом втрамбовывания:
1 — ограждающая стенка; 2 — втрамбовывание;
3 — увлажненная бетонная смесь;
4— расслаивающийся слой
большими углублениями и возвышениями. Однако бетонная кладка характеризуется слоистостью. Метод применяют при глубине до 20 м и если класс укладываемого бетона не выше В20.
Втрамбовывание бетонной смеси (рис. 2.17) начинают с создания бетонного островка в одном из углов бетонируемой конструкции при подаче смеси по трубе или в бадьях с открывающимся дном. Островок должен возвышаться над поверхностью воды не менее чем на 30 см. Для втрамбовывания применяют бетонную смесь подвижностью 5...7 см. Подводный откос островка, с которого начинают втрамбовывание, должен образовывать под водой угол 35...45° к горизонтали. Новые порции бетонной смеси втрамбовывают в островок равномерно с интенсивностью, не нарушающей процесс твердения уложенного бетона, и не ближе 20...30 см от кромки воды. Этим приемом обеспечивается защита от соприкосновения с водой новых порций бетонной смеси.
Метод применяют при глубине воды до 1,5 м для конструкций больших площадей при классе бетона до В25.
2.5. Выдерживание бетона
Свежеуложенный бетон требует ухода в первые дни твердения, контроля над ходом набора им прочности. В начальный период твердения бетон необходимо защищать от попадания атмосферных осадков или потерь влаги, в последующем поддерживать температурно-влажностный режим с созданием условий, обеспечивающих нарастание прочности. Условия выдерживания бетона должны обеспечить:
• поддержание температурно-влажностного режима, необходимого Для нарастания прочности бетона;
• предотвращение значительных температурно-усадочных деформаций и образования трещин;
• предохранение от ударов, сотрясений и других воздействий, включая механические повреждения;
• защиту от солнца, ветра, быстрого высыхания и резких изменений Температуры;
109
• защиту от других воздействий, ухудшающих качество бетона в конструкции.
Свежсуложснный бетон поддерживают во влажном состоянии, периодически его поливая, и предохраняют летом от солнечных лучей, а зимой от мороза защитными покрытиями.
В жаркую и ветреную погоду незащищенные поверхности свежеуло-женного бетона не позднее чем через 2...3 ч после укладки укрывают хорошо увлажненной тканью, рогожами, матами, мешковиной, песком, опилками. Большие горизонтальные поверхности бетона можно покрывать битумными или полимерными материалами и пленками Подобного типа защитные покрытия и другие необходимые мероприятия применяют для предохранения летом от солнечных лучей, а зимой — от быстрого замерзания.
Для обеспечения нормального процесса твердения бетона при температуре окружающего воздуха выше 15 °C его нужно выдерживать во влажном состоянии, систематически поливая:
Бетоны на портландцементе в течение 7 сут
То же, на глиноземистом цементе . . » 3 сут
» на прочих цементах » 14 сут
При сухом и жарком климате .
сроки возрастают в 1,5 раза
Первые трос суток, когда активно идет процесс гидратации цемента, необходимо поливать бетон в дневное время через каждые 3 ч и один раз ночью, в последующие дни — нс реже трех раз в сутки. Свежеуложенный бетон можно не поливать при температуре +3 °C.
Поливку осуществляют струей воды с распылителем, шланги подсоединяют к трубопроводам временного водоснабжения. Для предотвращения вымывания частиц рекомендуется начинать поливку бетона только через 8... 10 ч после укладки. При укрытии поверхности бетона влагостойкими укрывными материалами перерыв между поливом можно увеличить в 1,5 раза.
Уложенный бетон не должен подвергаться воздействию нагрузок и сотрясений. Движение людей и транспорта, а также работа со свежсуло-женного бетона допускается лишь после достижения бетоном прочности более 1,5 МПа. Прочность бетона зависит от качества его составляющих, способа приготовления, транспортирования и укладки, условий твердения и ухода за бетоном.
На строительной площадке необходимо иметь журнал бетонирования, в который регулярно заносят все сведения — начало бетонирования,
110
класс бетона, температуру окружающего воздуха, температуру бетона, время полива его водой и др.
Класс бетона будет отвечать заданному, если при испытании не менее трех образцов, выдерживаемых в одинаковых условиях, его прочность в этой серии не будет ниже 85% требуемой прочности.
Необходимо отметить, что в условиях жаркого и сухого климата контроль выдерживания бетона осуществляет строительная лаборатория, которая дает необходимые рекомендации по режимам выдерживания бетона.
Мероприятия по уходу за бетоном, порядок и сроки их проведения, контроль за их выполнением и сроки распалубки конструкций должны устанавливаться проектом производства работ.
2.6. Распалубливание конструкций
В комплексном технологическом процессе по возведению монолитных конструкций распалубливание (снятие опалубки) является одной из важных и трудоемких операций. Распалубливание конструкций должно выполняться осторожно, чтобы избежать повреждения бетона и обеспечить сохранность опалубки для последующего использования.
Разборка опалубки — распалубливание бетонных и железобетонных конструкций производят после достижения бетоном необходимой прочности. Боковые элементы опалубки, не несущие нагрузку от массы бетона (боковые щиты фундаментов, балок и стен), а только от сил бокового распора, можно разбирать после того, как бетон отвердеет настолько, что его поверхность и кромки углов не будут подвергаться повреждению после распалубливания. При температуре 12... 18 °C такое положение наступает через 2...3 сут. Эти сроки можно устанавливать на месте в зависимости от вида и класса цемента и температурно-влажностных условий твердения бетона.
Основные несущие элементы опалубки, воспринимающие давление уложенной бетонной массы, снимают только по достижении бетоном прочности, обеспечивающей сохранность конструкции.
Опалубку несущих элементов конструкций можно снимать в следующие сроки: плиты пролетом до 2 м — при достижении 50%-й проектной прочности; плиты, своды, балки и прогоны пролетом от 2 до 6 м — 70%-й проектной прочности; несущие конструкции пролетом более 6 м — 80%-й проектной прочности.
Минимальная прочность бетона незагруженных монолитных конструкций при распалубливании вертикальных поверхностей из условия сохранения формы — 0,2...0,3 МПа.
111
Удалению несущей опалубки должно предшествовать плавное и равномерное опускание (раскружаливание) поддерживающих конструкций — лесов или подмостей. Для этого опускают опорные домкраты или ослабляют парные клинья. Запрещается рубить или спиливать нагруженные стойки. Опоры, поддерживающие опалубку балок, прогонов, ригелей, опускают одновременно по всей длине элемента.
Опорные стойки, поддерживающие опалубку междуэтажных перекрытий и находящиеся непосредственно под этими перекрытиями, убирать не разрешается. Допускается частичное удаление стоек нижележащего перекрытия. Под всеми балками и прогонами нижележащего перекрытия пролетом 4 м и более рекомендуется оставлять нссушие стойки (стойки безопасности) на расстоянии одна от другой нс более 3 м. Опорные стойки остальных нижележащих перекрытий разрешается удалять полностью лишь при достижении бетоном проектной прочности.
Особенно осторожно нужно распалубливать своды и арки. Перед рас-кружаливанисм арок и сводов с затяжками обязательно затягивают натяжные муфты. Раскружаливать арки и своды начинают сверху от замка и ведут к опорным пятам.
При снятии опалубки с фундаментов и стен сначала ослабляют и снимают стяжные стержни и муфты, удаляют другие крепежные элементы. Снимают схватки, угловые элементы, после этого можно приступать к отрыву от бетона отдельных щитов. При распалубливании колонн удаляют нижние рамки, у прогонов — обрамляющие бруски, снимают хомуты, в последнюю очередь боковые щиты. При распалубливании перекрытий из мелкощитовых элементов в первую очередь удаляют подкружальные доски и кружала. Работа должна выполняться с лесов или подмостей, должны быть предусмотрены меры безопасности для предотвращения падения опалубочных щитов (опалубочной панели) перекрытия.
Крупнощитовую опалубку массивов, стен и фундаментов снимают кранами, щиты опалубки предварительно отрывают от забетонированной поверхности с помощью рычажных приспособлений. Перед повторным использованием элементы опалубки осматривают, очищают от остатков бетона, при необходимости ремонтируют и смазывают палубу.
Распалубливание производят в определенной последовательности, устанавливаемой проектом производства работ. Распалубливание при конструкциях на обычных цементах начинают нс ранее чем через 7... 14 сут в летних условиях. Сокращение сроков выдерживания бетона и более раннего распалубливания обычно достигают за счет применения быст-ротвердеющих цементов и мероприятий, ускоряющих распалубливание,— вибрирования, вибровакуумирования и термообработки.
112
ГЛАВА 3
ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ БЕТОННЫХ
РАБОТ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
3.1. Специфика и методы зимнего бетонирования
3.1.1. Физические процессы и определяющие положения
Понятие «зимние условия» в технологии монолитного бетона и железобетона несколько отличается от общепринятого — календарного.
Зимними считаются условия бетонирования при установлении среднесуточной температуры наружного воздуха не выше 5 °C или при опускании в течение суток минимальной температуры ниже О °C. Подобные климатические условия продолжаются на территории России в среднем 6—7 мес в году.
Формирование прочностных характеристик бетона в зимних условиях имеет свои особенности. Основной проблемой является замерзание в начальный период структурообразования бетона несвязной воды затворения.
При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода переходит в лед и не вступает в химическое соединение с цементом. Вода, тонким слоем находящаяся на поверхности крупного заполнителя и арматуры, в процессе замораживания свежеуложенного бетона образует вокруг арматуры и зерен заполнителя ледяные пленки. Эти пленки благодаря притоку воды из менее охлажденных зон бетона увеличиваются в объеме и отжимают цементное тесто от арматуры и заполнителя, препятствуя необходимому сцеплению с цементным тестом и созданию плотной структуры после оттаивания бетона.
В результате этих процессов прекращается реакция гидратации и, следовательно, бетон не твердеет. Одновременно в бетоне развиваются значительные силы внутреннего давления, вызванные увеличением (примерно на 9%) объема воды при переходе ее в лед. При раннем замораживании бетона его неокрепшая структура не может противостоять этим силам и нарушается. При последующем оттаивании замерзшая вода вновь превращается в жидкость, и процесс гидратации цемента возобновляется, однако, разрушенные структурные связи в бетоне полностью не восстанавливаются. Конечная прочность бетона оказывается ниже на 15—20%
ИЗ
прочности бетона, выдержанного в нормальных условиях твердения, уменьшается его плотность, стойкость и долговечность.
Теоретически и практически доказано, что в замерзшем бетоне после его оттаивания будет продолжаться процесс набора прочности до заданной марочной при условии набора им к моменту замерзания так называемой критической прочности. Поэтому цель зимнего бетонирования — предохранение бетона от замерзания в ранние сроки, обеспечение надлежащих условий его твердения, приводящих к набору критической прочности.
Если бетон до замерзания приобретает необходимую начальную прочность, то все упомянутые выше процессы не оказывают на него неблагоприятного воздействия. Критерий морозостойкости — критическая прочность, выраженная в % от проектной прочности в возрасте 28 сут, при достижении которой бетон может быть заморожен без снижения его прочностных показателей после продолжения твердения при наступлении положительных температур.
Величина нормируемой критической прочности зависит от факторов, включающих тип монолитной конструкции, класс примененного бетона, условия его выдерживания, срока приложения проектной нагрузки к конструкции, условий эксплуатации, и составляет:
• для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой— 50% проектной прочности —для В7,5...В10, 40% —для В12,5...В25 и 30% —для ВЗО и выше;
• для конструкций с предварительно напрягаемой арматурой — 80% проектной прочности;
• для конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию или расположенных в зоне сезонного оттаивания вечномерзлых грунтов, — 70% проектной прочности;
• для конструкций, нагружаемых расчетной нагрузкой, — 100% проектной прочности;
• для ненесущих конструкций — критическая прочность должна быть не ниже 5 МПа (50 кгс/см2).
Продолжительность твердения бетона и его конечные свойства в значительной степени зависят от температурных условий, в которых выдерживают бетон. По мере повышения температуры увеличивается активность воды, содержащейся в бетонной смеси, ускоряется процесс ее взаимодействия с минералами цементного клинкера, интенсифицируются процессы формирования коагуляционной и кристаллической структуры бетона. При снижении температуры, наоборот, все эти процессы затормаживаются, и твердение бетона замедляется.
114
Основной целью зимнего бетонирования является обеспечение условий, при которых монолитные железобетонные конструкции в короткие сроки с наименьшими затратами могли бы набрать критическую прочность по морозостойкости или требуемую для восприятия проектных нагрузок. Для этого применяют специальные способы приготовления, подачи, укладки и выдерживания бетона.
Задача всех существующих и разрабатываемых методов зимнего бетонирования — достижение бетоном критической, а для большинства несущих конструкций 50...70%-й прочности от марочной в возможно короткие сроки, при соответствующем технико-экономическом обосновании принятых решений и при обязательном выполнении следующих мероприятий:
• применение бетонных смесей с водоцементным отношением до 0,5;
• приготовление бетона на высокоактивных и быстротвердеющих портланд- и шлакопортландцементах, на других вяжущих, в частности магнезиальных, обладающих рядом совершенно уникальных свойств, в том числе твердением при отрицательных температурах;
• использование добавок-ускорителей твердения бетона;
• подогрев воды и заполнителей;
• в отдельных случаях увеличение расхода цемента или повышение марки цемента относительно проектной.
Применимость существующих методов зимнего бетонирования, а иногда и их совокупности определяют технико-экономическим обоснованием, базирующимся на следующих факторах:
• вид и массивность бетонируемых конструкций;
• состав, темпы укладки и требуемая прочность бетона;
• наличие энергоресурсов;
• вид имеющихся теплоизоляционных материалов;
• метеорологические условия;
• особенности строительной площадки.
Приготовление бетонной смеси. Температура укладываемой в конструкцию бетонной смеси должна быть не ниже определенной расчетом для метода термоса и не ниже +5 °C при искусственном прогреве и применении противоморозных добавок. Бетонную смесь приготовляют на подогретых составляющих. Температура смеси должна быть выше полученной расчетом, так как необходимо учитывать теплопотери от момента приготовления до укладки смеси в конструкцию. При приготовлении бетонной смеси в зимних условиях ее температуру повышают до 35...45 °C путем подогрева заполнителей и воды. Такая температура бетона обеспечивается подогревом заполнителей — песка и щебня не свыше 60 °C при помощи паровых регистров, а во вращающихся барабанах, в установках с
115
продувкой дымовых газов через слой заполнителя— горячей водой Воду подогревают в бойлерах или водогрейных котлах до 90 °C. Подогрев цемента запрещается, но его рекомендуется хранить в утепленном помещении. Температура приготовленной бетонной смеси при выходе из бетоносмесителя оказывается в этом случае в пределах до +45 °C.
Таблица 31. Максимальная температура составляющих бетонной смеси
Тип цемента Максимальная температура
воды заполнителей бетонной смеси на выходе
Портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент марок ниже М600 70 60 35
Быстротвердеющий портландцемент и портландцемент марок М600 и выше 60 50 30
Глиноземистый портландцемент 40 30 25
В летних условиях в барабан смесителя, предварительно заполненного водой, все сухие компоненты загружают одновременно. При приготовлении подогретой бетонной смеси применяют иной порядок загрузки составляющих в бетоносмеситель. Зимой во избежание «заваривания» цемента в барабан смесителя вначале заливают 50% воды затворения, засыпают крупный заполнитель, а после нескольких оборотов барабана бетономешалки — песок, цемент, заливают оставшееся количество воды. По сравнению с летним периодом продолжительность перемешивания увеличивается в 1,25...1,5 раза.
Транспортирование бетонной смеси осуществляют в закрытой утепленной и прогретой перед началом работы таре (бадьи, кузова машин). Автомашины имеют двойное днище, в полость которого поступают отработанные газы мотора, что предотвращает потери теплоты. Бетонную смесь следует транспортировать от места приготовления до места укладки по возможности быстрее и без перегрузок. Места погрузки и выгрузки должны быть защищены от ветра, а средства подачи бетонной смеси в конструкции (хоботы, виброхоботы и др.) утеплены.
Подготовка основания, на которое будут укладывать бетонную смесь, заключается в его отогреве до положительной температуры и предохранении от промерзания. Слой старого или ранее уложенного бетона отогревают на 30 см и предохраняют от промерзания все то время, которое требуется свежеуложенному бетону для приобретения начальной прочности, которая не может быть ниже критической.
Состояние основания, на которое укладывается бетонная смесь, а также температура основания и способ укладки должны исключать возмож
116
ность замерзания смеси в зоне контакта с основанием. При выдерживании бетона в конструкции методом термоса, при предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противомороз-ными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание или старый бетон. В этом случае по предварительному расчету в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания не должно произойти замерзания укладываемого бетона.
Опалубку и арматуру до бетонирования очищают от снега и наледи. Арматура диаметром 25 мм и более, жесткие прокатные профили и крупные металлические закладные детали при температуре -10 °C и ниже отогревают до положительной температуры.
Распалубливание осуществляют при температуре контактирующего слоя не ниже +5 °C для избежания примерзания опалубки к бетону и их повреждения при распалубливании.
Возведение монолитных железобетонных конструкций может быть осуществлено, как правило, с использованием нескольких способов зимнего бетонирования. Нахождение оптимального способа для данных конкретных условий должно базироваться на минимальных значениях трудоемкости и энергоемкости, стоимости и продолжительности работ, с учетом температуры наружного воздуха, объема работ, наличия электрических мощностей, специального оборудования и материалов для выбранного способа производства работ.
Существует ряд способов зимнего бетонирования, каждый из которых не является универсальным. Степень массивности конструкций характеризуется модулем ее поверхности, представляющим собой отношение площади охлаждаемых поверхностей конструкции к ее объему. Метод «термоса» и его разновидности учитывают начальное теплосодержание бетонной смеси и тепловыделение цемента в процессе его гидратации; он применим для массивных конструкций с модулем поверхности Мп < 5. Для колонн, балок и других линейных конструкций модуль поверхности А/п определяют отношением периметра к площади поперечного сечения
Ma = F!V,
(3-1)
где F — площадь поверхности охлаждения; V — объем конструкции.
Примеры:
Куб со сторонами То же » » Колонна
1x1x1 м F=6 и2 , 7=1 м3, М„ = 6
2x2x2 м F=24 м2 , К=8 м3, М„ = 3
3x3x3 м F=54 м2 , Г =27 м3, Мв = 2
0,4 х 0,4 х 3,6 м Мп = 10
117
Стена 5хЗхО,3 м М„ = 7,4
То же 5x3x0,2 м Л7„ = 10,7
Для менее массивных конструкций (М„ > 5) применимы методы искусственного прогрева — электропрогрев, контактный, индукционный и инфракрасный обогрев, использование термоопалубки, греющих проводов, широко практикуется применение специальных противоморозных химических добавок, эффект которых в значительном понижении температуры замерзания воды.
Существующие методы зимнего бетонирования позволяют при применении одного из них или в комбинации с другим вести работы в различных зимних условиях, адекватно отвечая на изменения окружающей среды.
Перспективными являются комбинированные способы зимнего бетонирования, например, термос с использованием в бетоне противоморозных добавок, электропрогрев или обогрев в греющей опалубке бетонов с противоморозными добавками, электрообработка бетонной смеси в тепляках и др.
Выбор того или иного метода зависит от вида и массивности конструкции, состава и требуемой прочности бетона, метеорологических условий производства работ, энергетической оснащенности строительной площадки и др.
Успешность зимнего бетонирования в непрерывности и достаточной интенсивности укладки бетонной смеси с перекрытием ранее уложенного слоя без снижения в нем температуры ниже предусмотренной, обязательном виброуплотнепии уложенной смеси и круглосуточности работ, постоянном контроле качества бетона. Минимальная температура укладываемой бетонной смеси в конструкцию должна быть не ниже +20 °C.
В настоящее время значительно возросли темпы возведения монолитных зданий. При этом значительно сокращаются сроки выдерживания монолитных конструкций до одних — трех суток при распалубочной прочности до 50...70% проектной. Появились легкие теплоизоляционные материалы, различные электронагреватели, греющие кабели, провода, термоопалубки, приборы для определения температуры твердеющего бетона и средства автоматического управления режимами выдерживания конструкций. Компьютерное программное обеспечение позволяет не только рассчитывать и прогнозировать технологические параметры, но и осуществлять оптимальное управление технологическими процессами.
Технологическая карта на производство бетонных работ в зимних условиях дополнительно к другим требованиям должна включать следующие регламентирующие положения:
• рекомендованный метод зимнего бетонирования;
118
• требования к составу бетонной смеси, особенности ее приготовления, доставки и укладки в конструкцию, температуру бетонной смеси при приготовлении и укладке в конструкцию;
• схему разбивки типового этажа возводимого сооружения на технологические захватки, увязанные с суточным объемом укладываемой бетонной смеси;
• температурно-влажностный режим выдерживания забетонированных конструкций;
• время и условия распалубливания, сроки загружения конструкций;
• требуемую прочность бетона по окончании организованного выдерживания;
• мероприятия по контролю качества и набору прочности бетона.
3.1.2. Метод термоса
Возведение монолитных конструкций без искусственного прогрева является наиболее экономичным способом зимнего бетонирования. Сущность способа заключается в первоначальном нагревании бетонной смеси за счет подогрева заполнителей и воды, а также использовании теплоты, выделяющейся при твердении цемента, для приобретения бетоном заданной прочности в процессе его медленного остывания в утепленной опалубке.
За счет аккумулированной энергии от нагрева воды и наполнителей, последующего выделения теплоты экзотермии цемента — реакции гидратации цемента с водой, массивная теплоизолированная (для уменьшения теплопотерь и, следовательно, увеличения времени остывания) конструкция набирает требуемую прочность за расчетный период времени до замерзания.
Область применения метода термоса -— бетонирование в практически любых теплоизолированных опалубках массивных монолитных кон-сгрукций (фундаменты, блоки, стены, плиты). Кроме этого целесообразно применять метод в тех случаях, когда к бетону предъявляют повышенные требования по морозостойкости, водонепроницаемости и трещино-стойкости, так как термосное выдерживание сопровождается минимальными напряжениями в бетоне от воздействия температуры.
Целесообразность применения метода термоса устанавливается в результате технико-экономического расчета с учетом массивности конструкции и ее модуля поверхности Мп, активности и тепловыделения цемента, температуры уложенного бетона, температуры наружного воздуха, скорости ветра, а также возможности получения требуемой прочности бетона в заданный срок.
119
Рис. 3.1. Кривые набора прочности бетоном классов В15...В22,5:
а — при температуре твердения до 50 °C на портла щцементах М400...500; б—то же, при температуре твердения до 80 °C; в — при температуре твердения до 50 °C на шлакопорт-ландцементе М400...500; г — то же, при температуре твердения до 90 °C
В зависимости от вида цемента, температуры бетонной смеси, средней температуры остывания и полученной по расчету продолжительности остывания по графикам определяют прочность, которую приобретет бетон через Тч (рис. 3.1). Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания при методе термоса устанавливается расчетом, и не может быть ниже 5 °C. Если определенная таким образом прочность окажется меньше требуемой, то уменьшают коэффициент теп-лопотерь за счет дополнительного утепления конструкции. Можно увеличить начальную температуру бетона за счет предварительного, непосредственно перед укладкой в конструкцию, кратковременного электро-разогрева бетонной смеси в кузовах, бункерах и бадьях трехфазным током промышленной частоты, напряжением 220 и 380 В с помощью пластинчатых электродов.
В процессе твердения бетона выделяется экзотермическая теплота, количественно зависящая от вида применяемого цемента и температуры выдерживания. Наибольшим экзотермическим тепловыделением обладают высокомарочные и быстротвердеющие портландцементы. Поэтому при применении метода термоса рекомендуется применять бетонную смесь на высокоэкзотермичных портландцементах и быстротвердеющих цементах, укладывать смесь с повышенной начальной температурой и тщательно утеплять.
Метод тем эффективней, чем массивнее бетонируемая конструкция.
120
Метод термоса применим: в обычных условиях при подогретой бетонной смеси (Мп < 5); при использовании высокотермапьных цементов с добавкой ускорителей твердения (Л/п < 8); при предварительном электроразогреве бетонной смеси до 80 °C перед самой укладкой в конструкцию (Мп<12).
Основная закономерность метода термоса заключается в том, что повышение начальной температуры бетонной смеси с применением более активной марки цемента пропорционально сокращению сроков выдерживания бетона до приобретения им проектной прочности (табл.3.2).
Таблица 3.2. Продолжительность выдерживания бетона методом термоса
Температура твердения Время, ч, необходимое для набора бетоном относительной прочности, равной, %
50 70 100 50 70 100 50 70 100
Бетон класса В15 на Бетон класса В20 ..В25 на Бетон на глиноземистых
портландце менте портландцементе или пуццолановом портландцементе
1 361 743 3600 223 446 1563 0 0 0
5 264 529 1139 175 349 1222 600 1200 2400
10 198 395 851 125 249 873 295 589 1179
20 120 240 517 79 159 555 113 226 451
30 83 167 359 55 ПО 384 62 124 249
40 60 119 356 39 77 242 34 68 136
50 46 92 198 29 57 202 22 43 87
60 34 68 147 23 45 158 17 34 69
70 25 51 109 17 34 121 12 25 50
80 20 39 84 13 26 92 10 21 42
Для ускорения твердения бетона в начальный период термосного выдерживания количество воды затворения должно быть минимальным. Удобоукладываемость бетонной смеси необходимо повышать введением пластифицирующих добавок. Если метод термоса применяют для крупных массивов (например фундаментная плита), начальную температуру бетонной смеси следует занижать по сравнению с аналогами, имеющими меньший модуль поверхности. Это делается для избежания значительного саморазогрева бетона, возникающего за счет экзотермии и предотвращения существенных температурных напряжений в конструкции.
При применении метода термоса невозможно активно регулировать процесс остывания выдерживаемой конструкции. Поэтому расчетом следует определять продолжительность этого остывания и строго соблюдать предусмотренные расчетом условия. Расчет должен показать, что выдерживаемая конструкция при принятых условиях (при данном виде, марке и расходе цемента, утеплении опалубки и открытых поверхностей, начальной температуре бетона и температуре наружного воздуха) будет осты
121
вать до О °C в течение времени, необходимого для приобретения им заданной прочности.
Определив таким образом продолжительность остывания, по графикам набора прочности в зависимости от средней температуры твердения устанавливают прочность, которую должен получить бетон. Если эта прочность соответствует требуемой прочности к моменту остывания, то заложенные в расчет параметры выдерживания принимают для производства работ.
При термосном выдерживании массивных конструкций периферийные участки подвергают искусственному обогреву с целью обеспечения одинаковых температурно-влажностных условий твердения бетона.
Модификациями метода термоса, позволяющими расширить область его применения на конструкции с большим Мп, являются термос с добавками-ускорителями и предварительный электроразогрев бетонной смеси (горячий термос).
Термос с добавками-ускорителями. Некоторые химические вещества — хлористый кальций СаС12, углекислый калий (поташ К2СОз), нитрат натрия NaNC>3, введенные в бетон в незначительных количествах (до 2% от массы цемента), ускоряют процесс твердения в начальный период выдерживания бетона. Так, бетон с добавкой 2% хлористого кальция от массы цемента уже на третий день достигает прочности в 1,6 раза большей, чем бетон того же состава, но без добавки (табл. 3.3). Введение в бетон добавок-ускорителей, являющихся одновременно и противомороз-ными добавками, в указанных количествах понижает температуру замерзания до —3 °C, увеличивая тем самым продолжительность остывания бетона, что также способствует приобретению бетоном большей прочности.
Таблица 3.3. Увеличение прочности бетона с добавкой CaClj в количестве 2% от массы цемента
Возраст бетона, сут Увеличение прочности бетона, %
на портландцементе на пуццолановом портландцементе
2 165 200
7 120 125
28 ПО 115
Бетоны с добавками-ускорителями готовят на подогретых заполнителях и горячей воде. При этом температура бетонной смеси на выходе из смесителя колеблется в пределах 25...35 °C, снижаясь к моменту укладки до 20 °C. Такие бетоны применяют при температуре наружного воздуха -5.. -20 °C. Укладывают их в утепленную опалубку и закрывают слоем теплоизоляции. Твердение бетона происходит в результате термосного выдерживания в сочетании с положительным воздействием химических
122
добавок. Этот способ является простым и достаточно экономичным, позволяет применять метод термоса для конструкций с М„ < 8 (бетоны на обычных портландцементах).
Предварительный электроразогрев. Сущность способа заключается в быстром разогреве бетонной смеси до температуры 60...80 °C вне опалубки путем пропускания через нее электрического тока, укладке разогретой бетонной смеси в утепленную опалубку и уплотнении. Бетон должен достигнуть заданной прочности при термосном выдерживании в процессе медленного остывания.
В условиях строительной площадки разогрев бетонной смеси осуществляют, как правило, электрическим током. Для этого порцию бетонной смеси с помощью электродов включают в электрическую цепь переменного тока в качестве сопротивления. Выделяемая в бетонной смеси энергия за некоторый промежуток времени повышает ее энтальпию (теплосодержание).
Предварительный электроразогрев бетонной смеси можно производить в кузове самосвала с помощью специального оборудования поста по разогреву смеси. Если бетонная смесь доставляется на строительную площадку в автобетоносмесителях, они могут быть загружены на заводе бетонной смесью требуемой температуры. Если температура доставленной автобетоносмесителем смеси низка, ее можно перегрузить в поворотные бадьи и дополнительно разогреть на посту разогрева.
Во избежание чрезмерного загустения горячей бетонной смеси продолжительность ее разогрева не должна превышать 15 мин, а продолжительность транспортирования и укладки в конструкцию — 20 мин.
Для предварительного разогрева бетонной смеси может применяться алюминиевая пудра. При ее смешивании с бетонной смесью выделяется дополнительная экзотермическая теплота, значительно повышающая температуру уложенной бетонной смеси.
Электроразогрев бетонной смеси осуществляют при напряжении тока 380 В и реже 220 В. Для организации электроразогрева на строительной площадке оборудуют пост с трансформатором (напряжение на низкой стороне 380 или 220 В), пультом управления и распределительным щитом.
Приготовленную на бетонном заводе смесь, имеющую при доставке автобетоносмесителями на объект температуру 5... 15 °C, выгружают в бадьи, разогревают до 70... 80 °C и укладывают в конструкцию. Чаще всего применяют обычные бадьи (туфельки) с тремя электродами из стали толщиной 5 мм, к которым с помощью кабельных разъемов подключают провода (или жилы кабелей) питающей сети. Для равномерного распределения бетонной смеси между электродами при загрузке бадьи и лучшей
123
Рис.3.2. Бадья для предварительного разогрева бетонной смеси:
/— бункер; 2 — крепление электрода; 3— контактная шпилька; 4 — электрод; 5 — вибратор;
6 — затвор
выгрузке разогретой смеси в конструкцию на корпусе бадьи установлен вибратор (рис. 3.2).
Во втором случае приготовленную на бетонном заводе смесь доставляют на строительную площадку в кузове автосамосвала. Автосамосвал въезжает на пост разогрева и останавливается под рамой с электродами. При работающем вибраторе электроды опускают в бетонную смесь и подают напряжение (рис. 3.3). Разогрев ведут в течение 10... 15 мин до температуры смеси на быстротвердеющих портландцементах 60 °C, на портландцементах — 70 °C, на шлакопортландцементах — 80 °C.
Разогретая таким образом бетонная смесь должна быть в течение 10... 15 мин уложена в конструкцию и уплотнена. В противном случае она почти полностью потеряет свою подвижность. Уложенную в утепленную опалубку бетонную смесь покрывают со стороны неопалубленных поверхностей влагоизоляционным покрытием (толем, полиэтиленовой или полиамидной пленкой, прорезиненной тканью) и сверху слоем теплоизоляционного материала (шлак, шлаковата, опилки и т.д.) толщиной 10... 15 см.
124
Рис. 3.3. Пост для предварительного разогрева бетонной смеси в бадьях:
1— бадьи; 2—деревянный настил; 3— щит управления; 4 — ограждение; 5 — контур заземления; б — светильники; 7—концевые выключатели; 8 — вибратор; 9—заземление;
10— токоподводящий кабель; 11— въездные ворота
Контроль температуры бетона на внутренней поверхности опалубки осуществляют техническими термометрами в характерных для остывания местах через заранее оставленные отверстия глубиной 8... 10 см.
Для разогрева смеси до столь высоких температур за короткий промежуток времени требуются большие электрические мощности. Так, для разогрева 1 м3 смеси до 60 °C за 15 мин требуется 240 кВт, за 10 мин — 360 кВт установленной мощности. «Горячий термос» применяют для конструкций с Мп до 12.
В случаях резкого изменения погоды (резкое похолодание, вьюга, пурга, метель и др.), а значит и температурных условий выдерживания бетона, заложенных в расчет, необходимо принимать дополнительные оперативные меры для обеспечения получения уложенным бетоном критической прочности до его замерзания. К таким мерам можно отнести устройство дополнительной теплоизоляции бетона, продление сроков его выдерживания и при необходимости искусственный обогрев.
К достоинствам метода «термоса» необходимо отнести низкие трудоемкость и энергоемкость, обеспечивающие минимальную себестоимость зимних работ. Недостатки метода — большая продолжительность выдерживания бетона и ограничения по степени массивности бетонируемых конструкций. Перспектива применения всех разновидностей метода «термоса» состоит в разработке новых технологичных теплоизоляционных материалов, обеспечивающих простую по устройству и качественную изоляцию свежеуложенного бетона в конструкции любой формы, а также выпусков арматуры.
125
3.1.3. Бетонирование с применением противоморозных добавок
Противоморозные добавки предназначены для предотвращения замерзания жидкой фазы бетонной смеси, имеющей начальную положительную температуру, в период твердения при отрицательных температурах.
Сущность способа заключается во введении в бетонную смесь при ее приготовлении добавок, понижающих температуру замерзания воды, обеспечивающих протекание реакции гидротации цемента и твердения бетона при температуре наружного воздуха ниже О °C.
Добавки вводят в бетонную смесь в виде водных растворов рабочей концентрации, которые получают смешиванием концентрированных растворов добавок с водой затворения и подают в бетоносмеситель через дозатор воды.
Растворы солей значительно продлевают время существования жидкой фазы, обеспечивая тем самым протекание реакции гидротации даже в условиях отрицательных температур. К числу используемых солей относятся нитрит натрия (НН), нитрит калия (НК), поташ (П), хлористый натрий (ХН) и др.
Противоморозные добавки вводят в бетонную смесь в процентном отношении к массе цемента. Подбор состава бетона с требуемыми добавками производят с учетом типа и условий эксплуатации монолитной конструкции, температуры наружного воздуха. Количество вносимых добавок увеличивается с понижением температуры воздуха.
Неопалубленные поверхности монолитных конструкций должны быть теплоизолированы с целью предотвращения вымораживания влаги с открытых участков. Температура укладываемого в опалубку бетона с противоморозными добавками должна быть расчетной, но не ниже +5 °C. Бетоны классов В10, В20, ВЗО и выше к моменту замерзания должны набрать прочность не ниже, соответственно, 30, 25 и 20% проектной прочности.
Существуют ограничения в применении некоторых противоморозных добавок для бетонов предварительно напряженных конструкций и конструкций, которые будут подвергаться динамическим нагрузкам. Не допускается использование хлористых солей в бетонах для замоноличи-вания стыков сборных конструкций, имеющих выпуски арматуры или закладные детали, без их предварительной защиты от коррозии.
Применение противоморозных добавок (нитрит натрия и хлористые соли) допускается для использования при бетонировании конструкций, температура которых не опустится ниже - 15 °C, а конструкций с использованием поташа — ниже -25 °C.
126
Зависимость прочности бетона от применяемых добавок приведена в табл. 3.4.
Таблица 3.4. Влияние противоморозных добавок на формирование прочности бетона
Сроки твердения, дни Прочность бетона с добавками, % от R28, при 1, °C
хлористые соли нитрат натрия поташ
-5 -10 -15 -5 -10 -15 -5 -10 -15 -20 -25
7 35 25 15 30 20 10 50 30 25 25 20
14 65 35 25 50 35 20 65 50 40 40 30
28 80 45 35 70 55 35 75 70 60 55 50
90 100 70 50 90 70 50 100 90 80 70 60
Благодаря химическим веществам вода при отрицательной температуре находится в жидкой фазе и способна взаимодействовать с цементом. Эти вещества, введенные в бетон, оказывают разносторонние воздействия на процессы схватывания и твердения бетона. Вещества, обладающие такими химическими свойствами, называют противоморозными добавками.
В качестве основных противоморозных добавок используют соли соляной кислоты — хлорид кальция СаС12 и хлорид натрия NaCI, карбонат калия (поташ) К2СОз и нитрит натрия NaN02. Применяют также ряд комплексных соединений: нитрит кальция с мочевиной (НКМ), нитрат кальция + мочевина (НК+М), нитрит нитрат кальция + мочевина (ННК+М), нитрит нитрат хлорида кальция (ННХК), хлорид кальция + нитрит натрия (ХК + НН), нитрит нитрат хлорида кальция + мочевина (ННХК + М).
Противоморозные добавки по-разному влияют на свойства бетонной смеси и бетона. Например, СаС12 в бетоне быстро связывается, в связи с чем бетонная смесь густеет; концентрация СаС12 в жидкой фазе снижается, что может привести к замерзанию бетона. Если в бетонную смесь добавить более 2,5% СаС12 от массы цемента, то она быстро схватывается, особенно при температурах, близких к О °C. Поэтому СаС12 в качестве самостоятельной добавки применяют очень редко.
Бетон с NaCI медленно набирает прочность в раннем возрасте. Кроме того, для сохранения жидкой фазы в бетоне при низких температурах в него добавляют большое количество хлористого натрия (при температуре твердения — 20 °C содержание NaCI должно составлять 15% от массы цемента).
Поэтому обычно применяют двухкомпонентную добавку, состоящую из СаС12 и NaCI. Суммарное количество двухкомпонентной добавки не
127
должно превышать 7,5% от массы цемента, что обеспечивает твердение бетона при температуре до-15 °C (табл.3.5).
Таблица 3.5. Рекомендуемые количества противоморозных добавок
Температура твердеющего бетона, “С, до Количество безводной солн от массы цемента, %
CaCl,+ NaCl NaNOi К2СОз
-5 0 + 3 5 5
- 10 1,5 + 3,5 8 8
- 15 4,5 + 3 10 10
-20 — — 12
-25 — — 15
Поташ является высокоэффективной противоморозной добавкой. Эвтектическая точка водного раствора этой соли плотностью 1,414 соответствует - 36,5 °C. Однако при больших добавках поташа прочность бетона снижается вследствие разрушения гидросиликатов кальция. Поэтому в бетонную смесь вводят 15% поташа от массы цемента, что обеспечивает твердение бетона до-25 °C.
Нитрит натрия — слабая противоморозная добавка. Ее вводят в бетонную смесь в количестве < 10% от массы цемента, что обеспечивает твердение бетона при температурах до - 15 °C. Так как вода при отрицательных температурах обладает более низкой активностью, чем при положительной, близкой к 0 °C, то твердение бетона протекает довольно медленно.
Критическая прочность для бетонов с добавками хлористых солей установлена не ниже 20% от проектной и не менее 5 МПа. Для бетонов с добавками поташа или нитрита натрия критическую прочность принимают, как для бетона без добавок. Бетоны с добавками хлористых солей можно применять в неармированных конструкциях и в конструкциях, армированных конструктивной арматурой.
Бетоны с противоморозными добавками нельзя применять в конструкциях, подверженных динамическим нагрузкам; в предварительно напряженных конструкциях; в частях конструкций, расположенных в зоне переменного уровня воды; в железобетонных конструкциях, находящихся в непосредственной близости (в пределах до 100 м) от источников тока высокого напряжения; при возведении монолитных дымовых и вентиляционных труб и др.
Укладывают и уплотняют бетоны с противоморозными добавками так же, как и обычные бетоны. Приготовление бетонной смеси имеет некоторые особенности. Температура бетонной смеси с противоморозными добавками, уложенной в опалубку, устанавливается расчетом, но должна
128
быть не менее чем на 5 °C выше температуры замерзания раствора затворения.
Бетонную смесь с добавкой NaCI + СаС12 или с К2СО3 рекомендуется применять при температурах 3...5 °C, а также при отрицательной температуре (не ниже -5 °C), но при условии, что щебень или гравий не будут иметь наледи и смерзшихся комьев, а песок будет оттаявшим. Хлористые соли добавляют в смесь в виде дозируемых по расчету концентрированных водных растворов после предварительного перемешивания цемента, 70% воды и заполнителей.
Если после укладки бетона температура его стала ниже расчетной, принятой при установлении концентрации водных растворов противомо-розных добавок, то уложенный бетон утепляют или прибегают к искусственному обогреву до момента достижения бетоном необходимой прочности.
Добавки эффективно ускоряют в 1,2...2 раза процесс твердения. Введение в бетон добавок понижает температуру замерзания воды, увеличивая тем самым продолжительность твердения бетона, что значительно способствует приобретению им большей критической прочности.
Бетоны с небольшим количеством добавок хлористых солей до 2%, поташа и нитрита натрия до 5% от массы цемента готовят на подогретых заполнителях и горячей воде. При этом при выходе из смесителя температура бетонной смеси может находиться в пределах 25...35 °C, снижаясь к моменту укладки в опалубку до 20 °C. Бетонную смесь укладывают в утепленную опалубку и после виброуплотнения закрывают слоем теплоизоляции. Твердение бетона происходит как результат термосного выдерживания с положительным воздействием химических добавок. Этот способ рекомендуется в основном для малоармированных и неответственных конструкций.
Следует учитывать, что увеличение количества добавок соляной кислоты и ее солей вызывает коррозию арматуры, а большое количество поташа или нитрита натрия резко снижают удобоукладываемость бетонной смеси.
В практике зимнего бетонирования часто применяют комплексные способы использования методов зимнего бетонирования для достижения определенных целей, в частности ускорения процессов твердения. Для сокращения сроков твердения бетона с противоморозными добавками используют бетонную смесь, приготовленную на подогретых составляющих, осуществляют тепловую изоляцию бетонируемых конструкций.
Холодные бетоны готовят с увеличенным количеством добавок, допустимо приготовление смеси без подогрева заполнителей и воды. Добавки в количестве 10... 15% от массы цемента резко снижают точку замерзания воды в бетонной смеси. В результате процессы гидратации це
5 Э-788
129
мента прекращаются лишь при весьма низких температурах наружного воздуха до -25 °C. Заполнители для приготовления холодного бетона не должны иметь комьев и наледи, песок требуется только оттаявший.
Холодную бетонную смесь укладывают в неутепленную опалубку и на неотогретое основание. Поверхность покрывают утеплителем для предотвращения вымораживания воды из верхних слоев конструкции.
При применении поташа, снижающего удобоукладываемость смеси, в нее в качестве пластификатора вводят сульфитно-спиртовую барду в количестве 0,2...2% от массы цемента. Бетонная смесь набирает прочность очень медленно, через 7 сут после укладки она не превышает 2О...25% от марочной, к 28-дневному сроку — всего 40...50% требуемой прочности; марочная прочность достигается только через 170... 180 сут.
Используют холодные бетоны ограниченно из-за чрезмерной коррозии арматуры и снижения прочностных свойств. Их применяют для не-армированных и в основном неответственных конструкций — подготовка под полы и фундаменты, подбетонки, основания дорожных покрытий и т.д.
Перспектива методов зимнего бетонирования с использованием добавок в создании новых, недорогих и эффективных добавок в бетон, как ускорителей твердения, так и противоморозных. Необходимо разработать программы расчетов потребности в добавках для самых разнообразных случаев их применения и возможности дополнительных оперативных расчетов, а также текущего компьютерного контроля за условиями выдерживания бетона непосредственно на объекте, что позволит принимать оперативные решения по корректировке условий выдерживания бетона и сократить трудовые и финансовые затраты на реализацию применяемых методов зимнего бетонирования.
Преимущества технологии с использованием противоморозных добавок заключаются в минимальных затратах труда на ее реализацию. Недостатками являются самый продолжительный период приобретения критической и марочной прочности, ограничения в применении, негативные последствия при нарушении требований по применению солей (коррозия арматуры, высолы на поверхности бетона и др.).
3.1.4. Искусственный прогрев бетона
Сущность метода искусственного прогрева заключается в повышении температуры уложенного бетона до максимально допустимой и поддержание ее в течение времени, за которое бетон набирает критическую или заданную прочность. Термообработка бетона представляет собой искусственное внесение тепловой энергии в монолитную конструкцию в
130
Рис. 3.4. Схема электропрогрева монолитных конструкций:
а — стены; 6—ленточного фундамента; 1 — забетонированная конструкция; 2 — электроды полосовые н стержневые; 3— опалубка; 4— теплоизоляция; 5 — выводы разводки; 6 — контактные выводы электродов
период ее твердения с целью сокращения периода выдерживания бетона и приобретения им критической или проектной прочности.
Область применения способов теплового воздействия на выдерживаемый бетон распространяется на все разновидности монолитных конструкций с модулем поверхности М„> 10, а также и более массивных, если в последних по тем или иным причинам невозможно достижение в установленные сроки заданной прочности при выдерживании только методом термоса. Выбор наиболее приемлемого способа термообработки производится на основании технико-экономических расчетов с привязкой к условиям конкретной строительной площадки и конструкций.
Тепловое воздействие на прогреваемый бетон осуществляется несколькими методами, отличающимися друг от друга способами передачи тепловой энергии. Искусственный прогрев базируется на применении следующих методов прогрева: электропрогрев, контактный (кондуктив-ный), инфракрасный, индукционный, конвективный (использование воздуха или пара).
Электропрогрев (рис. 3.4) основан на выделении внутри твердеющего бетона тепловой энергии, получаемой при пропускании переменного электрического тока через жидкую фазу бетона, используемую в качестве омического сопротивления. Для питания электропрогрева и других способов электротермообработки применяют, как правило, понижающие трансформаторы.
Благодаря омическому сопротивлению пониженное напряжение в электроцепи подводят к прогреваемой монолитной конструкции посредством различных электродов — пластинчатых, стержневых, полосовых и струнных (рис. 3.5), погружаемых в бетон или соприкасающихся с ним по поверхности. Область применения электропрогрева — прогрев монолитных конструкций с модулем поверхности 5...20.
131
Рис. 3.5. Схемы размещения электродов:
а — пластинчатых; б— при периферийном прогреве; в — при двустороннем сквозном прогреве; г — при периферийном прогреве массивных конструкций полосовыми электродами; д — при прогреве прн помощи плоских групп стержневых электродов; е— при прогреве стержневыми электродами; ж — при прогреве струнными электродами; 1ф. 2ф, Зф — фазы понижающего трансформатора; I — арматура; 2 — струны
Применению метода должен предшествовать расчет и проектирование электродов, схемы их расположения, подключения к электрической цепи, оптимальных режимов прогрева.
Образующаяся в результате прогрева теплота расходуется на нагрев бетона и опалубки до заданной температуры и возмещение теплопотерь в окружающую среду. Температура бетона при электропрогреве определяется величиной выделяемой в бетоне электрической мощности, которая должна назначаться в зависимости от выбранного режима термообработки и величины теплопотерь, имеющих место при электропрогреве на морозе. Мощность, требуемая для разогрева конструкции с заданной скоростью, складывается из мощностей, требуемых на разогрев бетона, на разогрев опалубки и для возмещения теплопотерь. Расчетная мощность может быть снижена за счет учета экзотермического тепловыделения.
К конструкциям электродов и схемам их размещения предъявляются следующие основные требования: мощность, выделяемая в бетоне при электропрогреве, должна соответствовать мощности, требуемой по тепловому расчету; электрическое и, следовательно, температурное поля должны быть по возможности равномерными; электроды следует располагать по возможности снаружи прогреваемой конструкции для обеспечения минимального расхода металла; установку электродов и присоеди-132
нение к ним проводов необходимо производить до начала укладки бетонной смеси (при использовании наружных электродов).
Преимуществом электродного прогрева бетона по сравнению с другими способами является то, что выделение теплоты происходит непосредственно в бетоне при пропускании через него электрического тока. При этом значителен коэффициент полезного действия использования электрической энергии, температурное поле, особенно на стадии разогрева распределяется в бетоне более равномерно. Основные способы электропрогрева бетонных конструкций подразделяются на периферийный, сквозной и внутренний.
При периферийном прогреве электроды располагают по наружному контуру конструкции и прогревают только наружные слои бетона. Ядро конструкции твердеет за счет начальной, экзотермической теплоты и в меньшей степени зависит от теплоты, переносимой из периферийных слоев. Используют пластины и полосы. При конструкциях толщиной до 20 см прогрев осуществляют с одной стороны, при большей ширине — с двух сторон. Способ применим для термообработки плоских бетонных и железобетонных конструкций (стен, перегородок, плит перекрытий, ленточных фундаментов, подготовки под полы, цементных и бетонных полов) с М„ > 8. Применяют электроды из полосовой стали толщиной 1...3 мм, нашиваемые на внутренней стороне опалубки. Расход электроэнергии — 80... 120 кВт/ч, скорость подъема температуры — до 10 °С/ч.
При сквозном прогреве электроды располагают как внутри, так и на поверхности бетона и осуществляют интенсивный и равномерный прогрев всей конструкции. Используют пластины, полосы, стержни и струны, нашиваемые на внутренней поверхности опалубки. Ток пропускают через всю толщину забетонированной конструкции— ленточные фундаменты, стены, перегородки, блоки стен подвалов. Расход электроэнергии на 1 м3 бетона — 80... 120 кВт/ч, средняя скорость подъема температуры —до 20 °С/ч.
Внутренний прогрев нашел применение для колонн, балок, прогонов, других линейно протяженных элементов. Основан прогрев на использовании в качестве электродов рабочей арматуры конструкции и дополнительных струнных электродов, располагаемых в центральной зоне конструкции. Расход электроэнергии —80... 120 кВт/ч, скорость подъема температуры —до 10 °С/ч.
Пластинчатые электроды принадлежат к разряду поверхностных и представляют собой пластины из кровельного железа или стали, нашиваемые на внутреннюю, примыкающую к бетону поверхность опалубки и подключаемые к разноименным фазам питающей сети. Электроды размером на всю плоскость стороны располагают по двум
133
Рис. 3.6 Схема размещения полосовых электродов.
а — при сквозном прогреве, б — прн периферийном; Ь — расстояние между электродами в осях;
с — ширина электродов
противоположным сторонам бетонной конструкции. Изготовляют пластинчатые электроды из кровельной стали при деревянной опалубке, листовой стали или профилей при использовании в качестве электродов поддонов или бортов металлической опалубки. В результате прохождения тока между противолежащими электродами весь объем конструкции нагревается. Пластинчатые электроды обеспечивают сквозной прогрев конструкций, С помощью пластинчатых электродов прогревают слабо армированные конструкции правильной формы небольших размеров (колонны, балки, стены и др.).
Полосовые электроды изготовляют из стальных полос шириной 20... 50 мм и так же, как пластинчатые электроды, нашивают на внутреннюю поверхность опалубки (рис. 3.6).
Движение тока зависит от схемы присоединения полосовых электродов к фазам питающей сети. В первом случае при присоединении противолежащих электродов к разноименным фазам, движение тока происходит между противоположными стенками конструкции и в тепловыделение вовлекается вся масса бетона. Во втором случае при присоединении к разноименным фазам соседних электродов токообмен происходит между этими электродами. При этом 90% всей подводимой энергии рассеивается в периферийных слоях толщиной, равной половине расстояния между электродами. В результате периферийные слои нагреваются за счет джо-улевой теплоты. Центральные же слои (так называемое «ядро» бетона) твердеют за счет начальной энтальпии (теплосодержания), экзотермии цемента и частично за счет притока теплоты от нагреваемых периферийных слоев. Первую схему применяют для прогрева слабо армированных конструкций толщиной не более 50 см. Периферийный электропрогрев применяют для конструкций любой массивности.
Одностороннее размещение полосовых электродов применяют при электропрогреве плит, стен, полов и других конструкций толщиной не
134
более 20 см. При этом к разноименным фазам питающей сети присоединяют соседние электроды. В результате реализуется периферийный электропрогрев.
При сложной конфигурации бетонируемых конструкций применяют стержневые электроды (круглая сталь диаметром 6... 12 мм), устанавливаемые в бетонную конструкцию или закрепляемые на опалубке. При внутреннем расположении стержней обычно устанавливают их в шахматном порядке через 20...40 см и подключают к электрической сети. Стержневые электроды обычно применяют при невозможности или нецелесообразности использования пластинчатых или полосовых электродов. Электропрогрев бетона с помощью стержневых электродов применяют для конструкций с Мп от 5 до 20. Используют трехфазный электрический ток напряжением от 36 до ПО В.
Наиболее целесообразно использовать стержневые электроды в виде плоских электродных групп. В этом случае обеспечивается более равномерное температурное поле в бетоне. При электропрогреве бетонных элементов малого сечения и значительной протяженности (например, бетонных стыков шириной до 3...4 см) применяют одиночные стержневые электроды.
При бетонировании горизонтально расположенных бетонных или имеющих большой защитный слой железобетонных конструкций используют плавающие электроды — арматурные стержни диаметром 6... 12 мм, утапливаемые в поверхность свежеуложенного бетона.
Струнные электроды применяют для прогрева конструкций, длина которых во много раз больше размеров их поперечного сечения (колонны, балки, прогоны и т. п.) (рис. 3.7). В качестве струнных электродов применяют круглую сталь диаметром 6... 12 мм, стержни устанавливают и закрепляют вдоль оси длинномерных конструкций. Стержни подключают к одной фазе, а металлическую опалубку (или деревянную с обшивкой палубы кровельной сталью) — к другой. В отдельных случаях в качестве другого электрода может быть использована рабочая арматура.
Количество энергии, выделяемой в бетоне в единицу времени, а следовательно, и температурный режим электропрогрева зависят от вида и размеров электродов, схемы их размещения в конструкции, расстояний между ними и схемы подключения к питающей сети. При этом параметром, допускающим произвольное варьирование, чаще всего является Подводимое напряжение. Ток на электроды от источника питания подается через трансформаторы и распределительные устройства.
В качестве магистральных и коммутационных проводов применяют изолированные провода с медной или алюминиевой жилой, сечение которых подбирают из условия пропуска через них расчетной силы тока.
135
Рис. 3.7. Схема расположения струнных электродов:
а — в деревянной опалубке, б — в металлической опалубке; в, г —при продольном расположении трех и двух струн; I — арматура; 2 — струнные электроды; 3 — выводы для подключения напряжения
Перед включением напряжения проверяют правильность установки электродов, качество контактов на электродах и отсутствие их замыкания на арматуру. Электродный прогрев ведут на пониженных напряжениях 36... 127 В. В среднем, удельный расход электроэнергии составляет 60...80 кВт/ч на 1 м3 железобетона.
Достоинства метода в том, что его реализация возможна с применением подручных средств — арматуры или листового железа при минимальных потерях тепловой энергии. К недостаткам относят потери части примененного в качестве электродов металла (стержневых электродов), значительная трудоемкость при установке и закреплении электродов в конструкции, вероятность появления температурных напряжений в зоне примыкания бетона к электродам, необходимость регулирования процесса обогрева путем применения понижающих трансформаторов и создания программ такого регулирования, финансовые затраты на оплату материалов и электроэнергии.
Контактный (кондуктивный) нагрев (рис. 3.8) обеспечивает передачу тепловой энергии от искусственно нагретых материалов или тел прогреваемому бетону путем непосредственного контакта между ними. Разновидностями этого способа являются обогрев бетона в термоактивной опалубке или прогрев с применением различных технических средств (греющие провода, кабель, термоактивные гибкие покрытия и
136
Рис. 3.8. Схема контактного нагрева монолитных конструкций:
а — стены; б — перекрытия; 1 — забетонированная конструкция; 2 — нагревательные элементы (греющие провода); 3 — опалубка; 4 — теплоизоляция; 5 — направление теплового потока
др.), которые непосредственно контактируют с обогреваемой средой — бетоном. Способ применяется для прогрева тонкостенных конструкций с модулем поверхности в пределах 8...20.
Способ обогрева бетона в термоактивной опалубке целесообразен при использовании инвентарных опалубок со стальной или фанерной палубой при бетонировании разнообразных конструкций, включая фундаменты, стены, перекрытия. Особенно эффективен способ при возведении конструкций и сооружений, бетонирование которых должно вестись без перерывов, а также конструкций, насыщенных арматурой. Метод обогрева экономически выгоден и технологически целесообразен при использовании разборно-переставной, блочной, объемно-переставной, катучей и скользящих опалубок.
Применение термоактивной опалубки не вызывает дополнительных требований к составу бетонной смеси и не ограничивает применение пластифицирующих добавок. Обогрев бетона в греющей опалубке может быть совмещен с электроразогревом бетонной смеси, с использованием противоморозных добавок или ускорителей твердения бетона.
Обогрев бетона конструкции производят после сборки опалубочной формы для бетонирования. Те части конструкции, которые оказываются не перекрытыми термоактивной опалубкой, утепляют гибкими покрытиями (одеялами) из стеклоткани или стекловаты.
Технология бетонирования в термоактивной опалубке практически не отличается от технологии аналогичных работ в летний период. Для предотвращения тепловых потерь с горизонтальных поверхностей при перерывах в укладке бетонной смеси и температуре наружного воздуха Ниже -20 °C бетонируемую конструкцию укрывают брезентом или пленочным материалом.
137
1
Технические решения, применяемые при реализации этого способа, можно разбить на две группы. Первая основывается на использовании электрических термоэлементов, которыми можно оборудовать опалубку, в основном с наружной стороны, сделав ее термоактивной. Типовые щиты опалубки, оснащенные термоэлементами, промаркированные и оборудованные необходимыми электрическими разъемами, подключаются к электрической сети по определенной схеме после установки щитов в проектное положение. Типовые щиты изолированы с наружной стороны сплошным слоем пенополиуретана или аналогичного теплоизолятора, что гарантирует минимальные теплопотери. В качестве эффективных термоэлементов нашли применение трубчатые электронагреватели (ТЭНы), греющий кабель, листовые графитовые, слюдяные пластинчатые, трубчатые и полосовые нагреватели из нержавеющей стали.
Во вторую группу технических решений включены закрепляемые в бетонируемой конструкции и оставляемые в ней нагреватели. Наиболее распространенным решением являются греющие провода с одной жилой диаметром 1,1 и 1,2 мм, заключенные в оболочку (часто полиэтиленовую). Провода крепятся с определенным расчетным шагом на арматуре бетонируемой конструкции и отдельными участками в качестве омического сопротивления подключаются к трехфазной электрической цепи через понижающий трансформатор. Нагреваясь при прохождении электрического тока до 50 °C, провода передают контактным путем тепловую энергию окружающему массиву бетона.
Областью применения электрообогрева нагревательными проводами являются монолитные конструкции с модулем поверхности Мп 6...10, бетонирование которых может производиться при минимальной температуре воздуха до-40 °C.
Сущность электрообогрева нагревательными проводами заключается в передаче выделенного проводами тепла в бетон контактным путем. Провода со стальной токонесущной изолированной жилой, подключаемые в электрическую сеть, работают как нагреватели сопротивления. Нагревательные провода закладываются непосредственно в массив монолитной конструкции.
Обогрев бетона в монолитной конструкции осуществляется закладкой нагревательного провода непосредственно в бетонируемую конструкцию. Нагревательные провода размещают на арматурном каркасе после установки арматуры в проектное положение
До начала работ по электрообогреву бетона выполняют следующие подготовительные операции: устанавливают арматурные каркасы и сетки; на арматурном каркасе закрепляют нагревательные провода; очищают от мусора, снега и наледи арматуру и опалубку; устанавливают ограждение рабочей зоны и подводят освещение и сигнализацию; устраивают
138
все необходимые электроразводки до трансформатора — электропроводами подсоединяют нагревательные провода к шинопроводу, уложенному вдоль захватки бетонирования, шинопровод подсоединяют к трансформатору. В зоне трансформатора укладывают деревянные настилы, покрытые резиновыми ковриками.
Рекомендуется на участке электрообогрева перед подключением к электросети установить электрокалорифер и саму зону закрыть брезентом.
Основными требованиями для обеспечения нормального обогрева при помощи нагревательных проводов являются предотвращение механических повреждений изоляции при размещении и закреплении проводов на арматурном каркасе, устранение возможности коротких замыканий токоведущей жилы с арматурой, стальной опалубкой и другими металлическими элементами. Нагревательный провод укладывают в конструкцию без натяжения, в угловых местах, местах возможного перегиба провода устраивают дополнительную изоляцию из рубероида или битумизированной бумаги.
Крепление провода к арматуре производят с помощью скруток из мягкой вязальной проволоки, обрезками изолированного провода, пластмассовыми фиксаторами, скрепками из стальной проволоки, полиэтиленовым шпагатом. Во избежание обгорания изоляции, замыкания на арматуру и перегорания нагревательного провода, устраивают выводы нагревательного провода из бетона при помощи монтажного провода. Узлы соединения тщательно изолируют. Перед укладкой бетонной смеси проверяют мегомметром отсутствие замыкания шинопроводов на массу.
Диаметр, длина нагревательного провода и шаг его раскладки в конструкции в зависимости от температуры наружного воздуха и электрического напряжения принимаются по расчету.
Укладку бетонной смеси в конструкцию производят только после раскладки нагревательных проводов, подключения их к шинопроводу, проверки работы всей системы обогрева.
Подготовку конструкции к бетонированию и укладку бетонной смеси при отрицательных температурах наружного воздуха можно производить с учетом следующих требований: арматура диаметром 25 мм и более, прокатные профили и крупные закладные детали конструкции должны быть отогреты до положительной температуры, выступающие части укрыты теплоизоляционным материалом; укладку бетонной смеси следует вести непрерывно, без перевалок, обеспечивая минимальное охлаждение смеси при ее подаче и укладке; температура уложенной в опалубку смеси не должна быть ниже +5 °C.
После укладки бетонной смеси горизонтальную поверхность конструкции укрывают гидроизоляционным материалом (полиэтиленовая пленка, пергамин, толь и др.) и слоем теплоизоляции (минераловатные Маты, пенополистирол, изовер и др.).
139
После выполнения всего комплекса этих процессов (проверка правильности подключения всех проводов электроцепи, окончания бетонирования, укладки гидро- и теплоизоляции, ухода людей за пределы ограждения) подают напряжение на нагревательные провода. Электрообогрев рекомендуется проводить при пониженном напряжении 36... 100 В.
Во время обогрева бетона необходимо вести наблюдение за состоянием проводов, кабелей и контактов, в случае появления неисправностей немедленно отключать напряжение в системе и устранять неисправности.
Для контактного нагрева бетона преимущественно применяют термоактивные (греющие) опалубки и термоактивные гибкие покрытия (ТАГП). При данном методе используется теплота, выделяемая в покрытии при прохождении электрического тока. Затем эта теплота передается контактным путем поверхностям конструкции. Передача теплоты в самом бетоне конструкции происходит за счет его теплопроводности.
Греющая опалубка имеет палубу из металлического листа или водо-стойкой фанеры, с тыльной стороны которой расположены электрические нагревательные элементы. В современных опалубках в качестве нагревателей используют греющие провода и кабели, сетчатые нагреватели, углеродные ленточные нагреватели, токопроводящие покрытия и др. Наиболее эффективно применение кабелей, которые состоят из константановой проволоки диаметром 0,7... 0,8 мм, помещенной в термостойкую изоляцию. Поверхность изоляции защищена от механических повреждений металлическим защитным чулком. Для обеспечения равномерного теплового потока кабель размещают на расстоянии 10... 15 см ветвь от ветви.
В греющую опалубку может быть переоборудована любая инвентарная с палубой из стали или фанеры. В зависимости от конкретных условий (темпа нагрева, температуры окружающей среды, мощности тепловой защиты тыльной части опалубки) потребная удельная мощность может колебаться от 0,5 до 2 кВт/м2. Греющую опалубку применяют при возведении тонкостенных и среднемассивных конструкций, а также при замоноличивании узлов сборных железобетонных элементов.
Сетчатые нагреватели (полоса сетки из металла) изолируют от палубы прокладкой асбестового листа, а с тыльной стороны опалубочного щита тоже асбестовым листом и покрывают теплоизоляцией. Для создания электрической цепи отдельные полосы сетчатого нагревателя соединяют между собой разводящими шинами.
Углеродные ленточные нагреватели наклеивают специальными клеями на палубу щита. Для обеспечения прочного контакта с коммутирующими проводами концы лент подвергают меднению.
140
Термоактивное покрытие (ТРАП) — легкое гибкое устройство с углеродными ленточными нагревателями или греющими проводами, которые обеспечивают нагрев забетонированной конструкции до 50 °C. Основой покрытия является стеклохолст, к которому крепят нагреватели. Для теплоизоляции применяют штапельное стекловолокно со слоем фольги для экранирования. В качестве гидроизоляции используют прорезиненную ткань.
Гибкое покрытие можно изготовлять различных размеров. Для крепления отдельных покрытий между собой предусмотрены отверстия для пропуска тесьмы или зажимов. Покрытие можно располагать на вертикальных, горизонтальных и наклонных поверхностях конструкций. По окончании работы с покрытием на одном месте его снимают, очищают и для удобства транспортировки сворачивают в рулон. Наиболее эффективно применять ТРАП при возведении плит перекрытий и покрытий, устройстве подготовок под полы и др. ТРАП изготовляют с удельной электрической мощностью 0,25... 1 кВт/м2.
3.1.5. Инфракрасный, индукционный и конвективный нагрев
Инфракрасный нагрев (рис. 3.9) основан на передаче лучистой энергии от генератора инфракрасного излучения нагреваемым поверхностям через воздушную среду. На облучаемой поверхности поглощенная энергия инфракрасного спектра преобразуется в тепловую и благодаря теплопроводности бетона распространяется по толщине нагреваемой конструкции. Метод реализуется посредством автономных (от конструкции и опалубки) инфракрасных прожекторных установок (ИПУ), работающих на электроэнергии.
К преимуществам метода относятся: отсутствие необходимости в переоборудовании опалубки для установки нагревательных элементов, возможность выполнение вспомогательных операций (отогрев проморожен-
Рис. 3.9. Принципиальная схема инфракрасного нагрева монолитных конструкций:
1 — забетонированная стена; 2 — стойка инфракрасной установки; 3 — генератор инфракрасного излучения; 4 — рефлектор- отражатель; 5 — опалубка; б — теплоизоляция; 7 — направление теплового потока; 8 — поток лучистой энергии
141
ного основания или стыков ранее уложенного бетона), удаление наледи на арматуре и в заопалубленном пространстве, возможность прогрева конструкции параллельно с бетонированием, сохраняя ранее внесенную тепловую энергию, возможность за суточный цикл термообработки получить до 70% проектной прочности бетона.
При инфракрасном нагреве используют способность инфракрасных лучей поглощаться телом и трансформироваться в тепловую энергию, что повышает теплосодержание этого тела. Инфракрасное излучение осуществляют нагревом с помощью электрического тока твердых тел. В промышленности для этих целей применяют инфракрасные лучи с длиной волны 0,76... 6 мкм, при этом максимальным потоком волн данного спектра обладают тела с температурой излучающей поверхности 300...2200 °C.
Теплота от источника инфракрасных лучей к нагреваемому телу передается мгновенно, без участия какого-либо переносчика теплоты. Поглощаясь поверхностями облучения, инфракрасные лучи превращаются в тепловую энергию. От нагретых таким образом поверхностных слоев тело прогревается за счет собственной теплопроводности.
Для бетонных работ в качестве генераторов инфракрасного излучения применяют трубчатые металлические и кварцевые излучатели. В зависимости от температуры на поверхности нагревателей их подразделяют на две группы:
1. Высокотемпературные нагреватели с температурой на поверхности выше 250 °C — лампы, трубчатые, спиральные, проволочные, кварцевые и др. Карборундовые излучатели имеют мощность до 10 кВт/ч, а их рабочая температура достигает 1300... 1500 °C. Расход электроэнергии 120...200 кВт/ч, максимальная температура разогрева бетона 80...90 °C.
2. Низкотемпературные нагреватели с температурой на поверхности ниже 250 °C — плоские, трубчатые и струнные. Расход электроэнергии 100... 160 кВт/ч, максимальная температура разогрева бетона 60...70 °C.
Для создания направленного лучистого потока излучатели устанавливают в плоские или параболические рефлекторы, отражатели используют из алюминия или оцинкованной стали, позволяющие до 80% излучаемой энергии передавать на обогреваемую конструкцию.
Инфракрасный нагрев применяют при следующих технологических процессах: отогреве арматуры, промороженных оснований и бетонных поверхностей; тепловой защите укладываемого бетона; ускорении твердения бетона при устройстве междуэтажных перекрытий, возведении стен и других элементов в деревянной, металлической или конструктивной опалубке (рис. 3.10). Способ инфракрасного прогрева используют в тонкостенных конструкциях с большим модулем поверхности — стен, высотных сооружений бетонируемых в скользящей опалубке (элеваторы,
142
Рис. 3.10. Варианты прогрева инфракрасными лучами:
а — прогрев бетона в плитах; б, в — то же, в стенах; 7 — прогреваемые конструкции; 2 — трапецеидальные отражатели; 3— инфракрасные излучатели; 4 — изоляционный материал; 5 — сферические отражатели; 6 — опалубка; 7—щиты скользящей опалубки
силосы и т.п.), плит, балок (табл. 3.6). Его применяют также для отогрева замерзшего бетона в рабочих швах бетонирования, арматуры и поверхности опалубки-облицовки перед укладкой в нее бетонной смеси.
Таблица 3.6
Толщина конструкции, см Инфракрасный нагрев, °С/ч
односторонний двусторонний
10 50 —
20 30 —
30 15 —
30...40 — 40
40...60 — 25
Оптимальное расстояние между инфракрасной установкой и обогреваемой поверхностью 1,0...1,2 м. Температура на поверхности бетона не должна превышать 80...90 °C. Чтобы исключить интенсивное испарение влаги из бетона, открытые его поверхности закрывают полиэтиленовой пленкой, пергамином или рубероидом. Инфракрасный прогрев обеспечивает хорошее качество термообработки бетона, не требует дополнительно металла на электроды.
Прогрев бетона инфракрасными лучами обычно делят на три периода: выдержка уложенного бетона и его разогрев до оптимальной температуры, изотермический прогрев при этой температуре и остывание.
Электроэнергия для инфракрасных установок поступает обычно от трансформаторной подстанции, от которой к месту производства работ прокладывают низковольтный кабельный фидер, питающий распределительный шкаф. От шкафа электроэнергию подают по кабельным линиям к отдельным инфракрасным установкам.
143
Рис. 3.11. Схема
индукционного прогрева монолитных конструкций (этап
нагрева ранее уложенного бетона и арматурного каркаса до укладки бетонной смесн):
1 — забетонированная конструкция; 2 — индукционный контур; 3— контактные выводы индукционного контура; 4—соединительный кабель; 5 — инвентарная опалубка; 6—теплоизоляция; 7 — свариваемые выпуски арматуры
Бетон обрабатывают инфракрасными лучами при наличии автоматических устройств, обеспечивающих заданные температурные и временные параметры путем периодического включения-выключения инфракрасных установок.
Инфракрасный прогрев экономичнее других методов зимнего бетонирования — стержневого электропрогрева, одностороннего и двустороннего периферийного, метода «горячего термоса» в диапазоне изменения модуля поверхности Мп от 7 до 20.
К преимуществам метода относятся: отсутствие необходимости в переоборудовании опалубки для установки нагревательных элементов, возможность выполнять вспомогательные операции (отогрев промороженного основания или стыков ранее уложенного бетона), удаление наледи на арматуре и в заопалубленном пространстве, возможность прогревать конструкцию параллельно с бетонированием, сохраняя ранее внесенную тепловую энергию, возможность за суточный цикл термообработки получить до 70% проектной прочности бетона.
Недостатком технологии инфракрасно-
го прогрева является значительная трудоемкость метода, связанная с переносом, расстановкой и подключением к электрической сети технических средств — инфракрасных прожекторных установок (ИЛУ), необходимость создания замкнутого изолированного объема для сокращения затрат тепловой энергии, а также высокий удельный расход электроэнергии 80... 120 кВт • ч/м3 прогретого бетона.
Индукционный прогрев (рис. 3.11) основан на использовании теплоты, выделяемой в арматуре или стальной опалубке, находящейся в электромагнитном поле катушки индуктора, по которой протекает переменный электрический ток. При индукционном прогреве энергия магнитного поля преобразуется в тепловую в арматуре или стальной опалубке и за счет теплопроводности передается бетону.
Для создания индукции по наружной поверхности опалубки последовательными витками укладывается изолированный провод-индуктор. Переменный электрический ток, проходя через индуктор, создает перемен
144
ное электромагнитное поле. Электромагнитная индукция вызывает в находящемся в этом поле металле (арматуре, стальной опалубке) вихревые токи, в результате чего арматура (стальная опалубка) нагревается и от нее (кондуктивно) нагревается бетон. В зависимости от типа бетонируемой конструкции применяют две схемы:
индуктивной катушки с железом, располагаемая с наружной стороны опалубки;
трансформатора с сердечником при расположении внутри бетонируемой конструкции.
Метод индуктивного прогрева позволяет:
• отогревать арматуру при отрицательных температурах и ранее уложенный и замороженный бетон, примыкающий к возводимой конструкции;
• использовать круглый год инвентарную металлическую опалубку;
• увеличить оборачиваемость деревянной опалубки;
• исключить расход стали на электроды.
Рекомендуемый порядок выполнения работ включает навивку индуктора (в качестве индуктора используют изолированные провода с медными или алюминиевыми жилами), подключение к электрической сети, предварительный отогрев арматуры и металлической опалубки в течение 5...10 мин.
После этого укладывают бетонную смесь в конструкцию и осуществляют ее постепенный прогрев до максимальной температуры 90...95 °C, при максимальной скорости разогрева до 20 °С/ч, расход электроэнергии составляет при этом 120...150 кВт • ч/м3.
Интенсивность термообработки при индукционном прогреве не зависит от электрофизических свойств бетона, а определяется электрическими и магнитными свойствами опалубки, напряженностью магнитного поля.
По условиям безопасности индукционный прогрев ведут на пониженном напряжении от 12 до 36 В. При обеспечении надежной изоляции напряжение можно повысить до 220...380 В. Режимы прогрева рекомендуют применять те же, что и при инфракрасном прогреве, максимальная скорость подъема температуры не должна превышать 15 °С/ч. Оптимальные модули поверхности Л/Пот 5 до 20.
Достоинством метода является простота конструктивного решения и качество прогрева конструкций за счет значительного их армирования, благодаря чему обеспечивается равномерное по сечению и длине конструкций температурное поле. Применение метода требует специальных знаний и расчетов, а также изготовления оснастки для каждого конкретного случая использования указанного метода зимнего бетонирования.
145
Рис. 3.12. Схема конвективного нагрева монолитных конструкций:
1 — забетонированная стена; 2 — электропушка (электрокалорифер); 3 — опалубка; 4 — теплоизоляция; 5 — направление теплового потока вдоль стены; 6 инвентарный полог из брезента; 7 — нагретая воздушная среда; 8 — принудительная конвекция
При конвективном нагреве (рис. 3.12) передача теплоты от источников тепловой энергии нагреваемой конструкции происходит через воздушную среду путем конвекции. Технологическое решение данного способа обогрева может быть реализовано в замкнутом пространстве с применением технических средств (электрокалориферов, газовых конвекторов и др.), преобразующих различные энергоносители (электроэнергия, газ, жидкое и сухое топливо, пар и др.) в тепловую энергию. Способ применим для прогрева тонкостенных стеновых конструкций и перекрытий.
Достоинство метода состоит в незначительной трудоемкости подготовительного периода — устройстве замкнутого объема вокруг прогреваемой конструкции посредством инвентарных ограждений или пологов, например из брезента. К недостаткам относятся значительные тепловые потери на нагрев сторонних предметов и воздуха, большая продолжительность цикла обогрева (от 3 до 7 сут), высокий показатель удельного расхода энергии — свыше 150 кВт ч/м3 прогретого бетона.
Тепловая энергия бетону передается с помощью нагретой (обычно движущейся) среды — теплым воздухом или паром. В этом случае бетон до приобретения им заданной прочности выдерживают в тепляках, представляющих собой временные ограждающие сооружения. Тепляки могут быть объемными, т.е. охватывающими всю бетонируемую конструкцию, и плоскими или секционными, ограждающими только часть конструкции. За счет теплого воздуха или пара в опалубке и бетоне поддерживают положительную температуру.
Применение для обогрева бетона горячего воздуха приводит к большим потерям теплоты. Данный способ целесообразно использовать при небольшой отрицательной температуре наружного воздуха и при использовании достаточно надежной и герметичной тепловой изоляции. Горячий воздух получают в электрокалориферах, электропушках, огневых калориферах, работающих на жидком топливе.
146
Способ паропрогрева обеспечивает самые благоприятные тепловлажностные условия для ускоренного твердения бетона. Однако по ряду причин (сложность сетей и устройств, высокая стоимость, большие теплопо-тери) этот способ применяют в основном на объектах, где имеется избыток пара при недостатке свободных электроресурсов.
Для прогрева монолитных бетонных конструкций применяют пар низкого давления 0,05...0,07 МПа с температурой 80...95 °C. Примерный режим прогрева включает подъем температуры в конструкции при скорости не более 5...10 °С/ч, изотермический прогрев при температуре 80 °C для бетонов на портландцементе и прогрев до температуры 95 °C — для других цементов. Скорость остывания бетона должна быть порядка 10 °С/ч. Паропрогрев бетона рекомендуется вести до набора им проектной прочности.
Специфика деревянной опалубки для паропрогрева в том, что с внутренней стороны щитов устраивают треугольные или прямоугольные пазы, которые зашивают стальными коробами, внизу щита устроен горизонтальный распределительный короб со штуцером для присоединения к магистральному паропроводу. Температура в тепляке поддерживается 5...10 °C, в связи с чем твердение бетона замедляется, а продолжительность приобретения бетоном распалубочной прочности увеличивается.
Бетонирование конструкций в тепляках применяют редко, так как эти работы весьма трудоемки и требуют значительного расхода материалов на устройство тепляков. В современном строительстве тепляки используют при возведении высотных сооружений в скользящей или подъемно-переставной опалубке. Их применяют также в тех случаях, когда необходимо поддерживать положительные температуры не только для бетонных, но и других работ, выполняемых в период строительства данного сооружения. В настоящее время в качестве тепляков используют надувные конструкции из синтетических материалов, которые представляют собой ограждение с воздушной прослойкой.
Тепляки обогревают электрическими или паровыми калориферами и в исключительных случаях (например, при возведении отдельно стоящих фундаментов с применением объемных переносных тепляков) — паром. Реже применяют огневоздушное калориферное отопление.
3.1.6. Режимы нагрева и остывания бетона
Термообработка бетона имеет ряд технологических отличий от других методов зимнего бетонирования. Основная особенность — внешнее тепловое воздействие на замоноличенную конструкцию. Чтобы не навредить обогреваемой конструкции, необходимо соблюдать режимы термо
147
обработки. Основными исходными данными для расчета режима обогрева являются:
• температура наружного воздуха;
• начальная температура бетонной смеси при ее укладке в опалубку;
• необходимое время цикла термообработки для получения бетоном критической прочности;
• допустимая скорость разогрева (подъема температуры уложенного бетона);
• температура и необходимое время изотермического выдерживания;
• время остывания бетона после разогрева и допустимая скорость остывания;
• какая прочность к моменту замерзания должна быть по проекту у данной конструкции — критическая или проектная.
Начальная температура бетона может разниться в больших пределах. При максимальной температуре воды затворения до 70 °C и возможности укладки сразу в конструкцию свежеприготовленной бетонной смеси ее температура может достигать 45 °C, за счет транспортирования на строительную площадку и перегрузки температура может снизиться до 20...35 °C. При подаче к месту производства работ и укладке в опалубку, соприкосновении с охлажденной опалубкой и арматурой, температура бетонной смеси падает до +5... 10 °C или ниже в зависимости от окружающей температуры. Чем ниже температура уложенного в опалубку бетона, с которой начинается цикл его термообработки, тем больше времени и затрат энергии, увеличения продолжительности цикла потребуется для выполнения расчетного режима тепловой обработки. Поэтому одна из основных задач заключается в сохранении начальной температуры свежеуложенного бетона при максимально возможных значениях.
Период подъема температуры зависит от начальной температуры уложенного бетона, скорости разогрева, толщины конструкции, направления передачи теплоты (односторонний или двусторонний прогрев) и меняется в пределах 4...8 ч. Указанная температура достигается только на поверхности или в зоне прогрева (со стороны источника теплоты). В срединной части конструкции разогрев до изотермической температуры (температуры прогрева) происходит значительно медленнее и в зависимости от теплопроводности бетона может наступить еще через 4...8 ч. На нагрев конструкции может негативно сказываться постоянный отток тепловой энергии к наружной (противоположной нагреву) поверхности при одностороннем прогреве. Скорость подъема температуры бетона составляет в среднем 5... 15 °C, увеличение скорости разогрева может привести к температурным напряжениям в бетоне и снижению его прочности.
148
Температура изотермического выдерживания является определяющей для термосного выдерживания, в значительной степени влияющей на время всего цикла прогрева и величины суммарных затрат энергии на прогрев бетона. Отмечено, что экзотермическая активность цементов возрастает с повышением температуры бетона, что позволяет использовать эти внутренние источники энергии бетона, сокращая расход вносимой тепловой энергии. Оптимальная изотермическая температура для бетонов на портландцементе составляет 80 °C, для бетонов на шлакопорт-ландцементе — 90 °C. В итоге при средней температуре прогрева бетона 70 °C для достижения критической прочности в 50% от проектной для стен толщиной до 25 см достаточно 20 ч; в монолитных перекрытиях толщиной 20 см — для достижения прочности 70% от проектной достаточно 28-часового цикла прогрева.
Период остывания конструкции после прогрева зависит от внешних факторов — температуры наружного воздуха, скорости ветра, степени тепловой изоляции конструкции и в прямой связи с максимальной температурой прогрева, может продолжаться 2...4 ч. За этот период, вплоть до замерзания конструкции, будет продолжаться процесс набора бетоном прочности свыше расчетной критической. Разность температуры наружных слоев бетона и наружного воздуха в абсолютных значениях не должна превышать 20...50 °C в зависимости от конструкции сооружений.
Важной особенностью всех применяемых методов термообработки бетона является необходимость выполнения подготовительных работ при зимнем бетонировании. До укладки бетонной смеси в опалубку необходимо удалить из нее снег, наледь с арматуры, отогреть промороженное основание и стыки до положительной температуры или иногда требуемой по расчету. Кроме этого желательно не только укладывать бетонную смесь в утепленную и разогретую опалубку, но и вести прогрев во время укладки в опалубку бетонной смеси, не делая никаких технологических перерывов, влекущих потерю бетоном аккумулированной начальной тепловой энергии. Отогретая опалубка и тепловая энергия бетона, имеющего положительную температуру, совместно с экзотермией цемента позволяют быстро, в кратчайшие сроки, разогреть бетонную смесь до изотермической температуры.
Качество конструкций, бетонируемых в зимних условиях с применением методов искусственного прогрева, в значительной степени зависит от режимов нагрева бетона. На выбор режимов оказывают влияние многочисленные факторы, характеризующие как состав бетона, так и всю конструкцию в целом, а также требования к конечной прочности бетона и температура окружающей среды.
В зависимости от перечисленных факторов различают следующие типовые схемы прогрева.
149
Рис. 3.13. Графики режимов прогрева бетона:
а — электротермос; б — изотермический прогрев с учетом остывания; в — изотермическое выдерживание; г — импульсный режим прогрева; д — саморегулирующийся режим; е — ступенчатый режим
Электротермос (рис. 3.13, а) применяют для довольно массивных конструкций с модулем поверхности 3 < Мп < 8, остывающих в течение длительного времени. Конструкцию разогревают до некоторой расчетной температуры, а затем ей позволяют остывать до конечной (часто нулевой) температуры, по достижению которой должна быть получена требуемая прочность.
Изотермический режим с остыванием (рис. 3.13, б) используют для прогрева конструкций с модулем поверхности 8 < М„ < 15. Этот режим представляет собой комбинацию из двух режимов (а и в). При таком режиме необходимую прочность бетон приобретает к моменту остывания, в тепловом балансе учитывают подъем температуры, изотермический прогрев и остывание.
Изотермический режим (рис. 3.13, в) применяют для немассивных конструкций с М„ >12. Конструкцию разогревают до заданной температуры и изотермически выдерживают при этой температуре. Продолжительность изотермического режима и требуемая прочность бетона при таком режиме должна быть достигнута к моменту окончания изотермического прогрева, прирост прочности во время остывания не учитывается.
Импульсный режим (рис. 3.13, г) используют при модулях поверхности до 8. Осуществляют периодическое включение и отключение напря
150
жения, подаваемого на электроды или нагревательные элементы. Режим позволяет экономить электроэнергию, так как в период пауз вследствие теплопроводности бетона происходит перераспределение теплоты по сечению конструкции, что обеспечивает более равномерное температурное поле. Продолжительность импульсов и пауз зависит от заданной скорости разогрева, температуры изотермического прогрева, модуля поверхности, подводимого напряжения и должна устанавливаться опытным путем.
Саморегулирующийся режим (рис. 3.13, д). Режим возможен при прогреве конструкций с Мп > 8. При этом режиме напряжение в цепи остается постоянным на протяжении всего режима термообработки, т.е. прогрев осуществляют на одной ступени напряжения трансформатора.
Ступенчатый режим (рис. 3.13, е) применяют для периферийного прогрева массивных монолитных конструкций с Мп < 5, а также немассивных предварительно напряженных конструкций.
Нагрев производят сначала до промежуточной температуры, обычно порядка 50 °C, и поддерживают на этом уровне 1.3ч, затем осуществляют быстрый подъем до максимально допустимой для данной конструкции температуры и выдерживание при ней до приобретения бетоном требуемой прочности. При ступенчатом режиме прогрева начальная скорость подъема температуры не должна превышать 20 °C, а последующая— не более 30 °С/ч.
Разогрев — один из наиболее ответственных периодов прогрева. При высоких скоростях разогрева вследствие внутреннего давления в бетоне происходят структурные разрушения за счет быстрого расширения защемленного воздуха и образующихся паров воды, собственных температурных расширений твердых частиц и интенсивного испарения влаги с поверхности бетона при повышенных температурах.
С увеличением скорости подъема температуры вследствие различия температурных коэффициентов линейного и объемного расширения отдельных компонентов бетона могут значительно возрастать общие внутренние деформации, особенно расширения, что приводит к ухудшению его свойств и даже к частичному или полному разрушению конструкции.
Поэтому нормативными документами установлены следующие максимально допустимые скорости повышения температуры бетона: 5...8 °С/ч при модуле поверхности 2 < Мп < 6; не более 10 °С/ч при 6 < < 20;
15 °С/ч для каркасных и тонкостенных конструкции малой протяженности (не более 6 м).
Максимально допустимые температуры электропрогрева бетона в монолитных конструкциях не должны превышать: для быстротвердею-Щего портландцемента — 60 °C; для портландцемента и шлакопортланд-цемента — 80 °C, а при прогреве конструкций с жесткой заделкой узлов
151
сопряжений, а также при периферийном электропрогреве конструкций с Мп > 6 температура прогрева не должна превышать 40 °C.
При резком остывании бетона достаточной прочности и обладающего свойствами хрупкого тела температурные градиенты создают в конструкции дополнительные напряжения, которые мотут вызвать образование необратимых микродефектов. Поэтому скорость остывания не должна превышать: 12 °С/ч для конструкций с модулем поверхности 7Ц, > 10; 5 °С/ч с модулем поверхности 6 < Мп < 10; 2...3 °С/ч с Мп < 6; 15 °С/ч для густоар-мированных каркасных конструкций с Мп > 10.
Опалубку и теплозащиту прогретых конструкций можно снимать при остывании бетона до 0...5 °C. При этом разность температур открытых поверхностей бетона и наружного воздуха при распалубке не должна превышать: 20 °C для конструкций с Мп <6; 30 °C — с Мп >6.
Если условия не мотут быть обеспечены, то поверхность бетона после распалубливания необходимо обязательно утеплить.
Положительное влияние на качество бетона, подвергаемого термообработке, оказывает предварительное выдерживание его до начала прогрева в течение 2...6 ч при нормальной или низкой положительной температуре до + 5 °C.
Движение электрического тока возможно только при наличии жидкой фазы бетона. В процессе прогрева количество влаги уменьшается, электрическое сопротивление возрастает, падает сила тока и уменьшается количество выделяемой теплоты. Поэтому обычно увеличение силы тока осуществляют за счет ретулирования напряжения при помощи трансформатора. Чтобы избежать такого ретулирования, целесообразно подготавливать автоматический режим ретулирования процесса или применять, по возможности, метод электротермоса.
3.2. Технология бетонных работ в условиях сухого жаркого климата
Условия сухого жаркого климата характеризуются летней температурой наружного воздуха 35...40 °C при относительной влажности 10...25%, интенсивной солнечной радиацией и частыми ветрами. Совокупность воздействия этих климатических факторов приводит к быстрому обезвоживанию (высушиванию) бетона, что замедляет и даже прекращает процессы гидратации цемента.
При производстве бетонных работ при температуре воздуха выше 25 °C и относительной влажности менее 50% должны применяться быст-ротвердеющие портландцементы, марка которых должна превышать ма-152
речную прочность бетона не менее чем в 1,5 раза. Для бетонов класса В22,5 и выше допускается применять цементы, марка которых превышает прочность бетона менее чем в 1,5 раза при введении пластифицирующих добавок.
При быстром высушивании бетона прочность его снижается почти на 50% по сравнению с бетонами, твердеющими в нормальных температурно-влажностных условиях. Интенсивное раннее обезвоживание приводит к образованию капилляров, направленных в сторону испаряющей поверхности, что ухудшает поровую структуру бетона и, следовательно, снижает его долговечность. Обезвоживание приводит также к шелушению наружных слоев бетонной конструкции.
Необходимое качество бетона в условиях сухого жаркого климата может быть обеспечено за счет использования таких методов приготовления, транспортирования и ухода за бетоном, которые сводили бы к минимуму его обезвоживание.
При приготовлении бетонной смеси необходимо обеспечить сохранение требуемой консистенции к моменту укладки в опалубку. Это может быть достигнуто снижением температуры смеси в процессе ее приготовления и принятием мер, исключающих обезвоживание при транспортировании и укладке.
Установлено, что при температуре воздуха до 40 °C и низкой относительной влажности температура бетонной смеси может быть снижена до 20...25 °C путем смачивания охлажденной водой заполнителей, их обдува холодным воздухом при подаче в смеситель и т. д. Этим же целям может служить добавление до 50% льда к массе воды. Температура бетонной смеси при бетонировании конструкций с модулем поверхности более 3 не должна превышать 30...35 °C, а для массивных конструкций с модулем поверхности менее 3 — не выше 20 °C.
Консервация консистенции бетонной смеси может быть достигнута путем введения в бетонную смесь при ее приготовлении поверхностно-активных добавок (0,4...0,5% массы цемента). Они не только уменьшают обезвоживание смеси, но и пластифицируют ее, снижая потребность в воде.
Продолжительность перемешивания бетонной смеси в условиях сухого и жаркого климата увеличивают на 30... 50%. При этом в бетоносмеситель загружают заполнитель, а также 2/3 расчетного количества воды и перемешивают в течение 1...2 мин. Затем добавляют цемент, остальную воду, вводят добавки и вновь перемешивают 3...4 мин.
Готовую бетонную смесь транспортируют в закрытой таре. Для этих целей наиболее подходят автобетоновозы и автобетоносмесители. Необходимо избегать дальних перевозок смеси, поскольку в процессе транспортирования она обезвоживается и теряет свою подвижность.
153
Для условий сухого и жаркого климата наиболее оптимальной является следующая схема применения бетонной смеси: загрузка сухой смеси на центральном бетоносмесительном заводе в автобетоносмесители, перевозка ее в сухом виде к месту укладки, затворение водой и перемешивание в автобетоносмесителях непосредственно у места бетонирования, немедленная укладка в конструкции.
Опалубка не должна иметь самых малых щелей, чтобы исключить потери цементного молока и влаги. Перед укладкой бетонной смеси опалубку увлажняют. Формующую поверхность палубы из влагопоглощающих материалов (древесины, фанеры) следует покрывать специальными составами или полимерными пленками, предотвращающими сцепление с бетоном, а также поглощение воды из него.
Подавать и распределять бетонную смесь следует методами, исключающими ее многократную перегрузку или быстрое обезвоживание. Например, не рекомендуется подавать смесь с открытых транспортеров, а также по длинным лоткам и виброжелобам. Наиболее целесообразна подача смеси бетононасосами или в бадьях большой емкости с помощью кранов. Свободное падение смеси не должно превышать 1,5...2 м.
Бетонирование желательно вести непрерывно. В случае перерывов особое внимание следует обращать на качество подготовки рабочих швов. Тщательное виброуплотнение смеси должно обеспечить плотную структуру бетона и снизить испарение воды.
Свежеуложенная бетонная смесь в начальный период ухода должна быть защищена от обезвоживания, для чего открытые поверхности све-жеуложенного бетона покрывают мешковиной, рогожами, брезентом; после укладки бетон через каждые 3...4 ч систематически увлажняют. В отличие от увлажнения бетона в условиях средней полосы при жарком и сухом климате уход за свежеуложенным бетоном следует начинать сразу после окончания укладки бетонной смеси и осуществлять до достижения 70% проектной прочности.
Бетонные поверхности также засыпают песком или опилками (влажными) с последующим систематическим увлажнением. Там, где позволяют условия, затопляют бетон водой через 6... 12 ч после укладки.
При дефиците воды увлажнение бетона связано со значительными затратами, поэтому целесообразно применять так называемые безвлажно-стные методы ухода за бетоном. К ним относят выдерживание бетона под специальными воздухонепроницаемыми колпаками (камерами) из пленки или покрытие поверхности бетона различными составами.
Конструкции небольших размеров сразу же после бетонирования покрывают легкими переносными колпаками, каркас которых выполнен из стальных трубок или стержней диаметром 16...20 мм, а покрытие — из поливинилхлоридной пленки толщиной не менее 0,2 мм. Коэффициент
154
заполнения камеры (отношение объема бетонной конструкции к объему камеры) должен быть 0,70—0,85. При обеспечении герметичности под камерой создаются условия, близкие к мягкому режиму пропаривания.
Для интенсификации твердения бетона можно использовать солнечную радиацию путем укрытия конструкций рулонным или листовым светопрозрачным влагонепроницаемым материалом, покрытия их пленкообразующими составами.
Обезвоживание бетона может быть сведено к минимуму и за счет сокращения времени его выдерживания путем интенсификации процесса твердения. Для этого применяют высокоактивные, но малоусадочные цементы, химические добавки — ускорители твердения, а также методы тепловой обработки. Метод тепловой обработки может оказаться наиболее эффективным, так как позволяет не только уменьшить опасность обезвоживания, но и получить необходимую прочность бетона в наиболее короткие сроки. При этом нужно иметь в виду, что после приобретения бетоном 70... 80% проектной прочности он не требует в условиях сухого и жаркого климата какого-либо специального ухода.
3.3. Особенности технологии бетонных и железобетонных работ при реконструкции сооружений
Работы по реконструкции сооружений вне зависимости от того, является ли это следствием технического перевооружения предприятий или только усиления конструкций здания, могут иметь ряд особенностей: производство работ разрешается только в ночное время, доставка материалов в зону работ может быть осуществлена автокарами или ручными тележками; невозможность применения электродуговой сварки; требования постоянной чистоты помещений; необходимость обеспечения прочной связи старого и вновь укладываемого бетона при усилении конструкций и т.д. Для части перечисленных условий могут быть применены обычные технологии, но выполнение бесстыковых соединений стержневой арматуры, усиление конструкций наращиванием их сечения являются специфичными, присущими для условий реконструкции.
Бессварочное стыкование стержневой арматуры. Такое соединение является единственно приемлемым в случаях, когда при производстве работ недопустимо использование открытого огня, выделение пыли и газов, возникающих при сварке. Находят применение нижеследующие соединения.
155
040
Рис. 3.14. Приспособление для стыкования арматурных стержней:
Нахлесточные соединения стержней наиболее просты при выполнении; в местах перепуска стержни фиксируются скрутками из вязальной проволоки. Для уменьшения длины нахлестки на концах стержней предусматривают отгибы.
Соединения с резьбовыми муфтами и гайками применяют для арматуры с винтовыми выступами, для гладких стержней предварительно привариваются хвостовики с нарезкой, используются муфты и гайки для фиксации соединений.
Соединения с гладкими обжимными гильзами выполняют путем опрессовки (обжатия) гидравлическим домкратом установленной на концах стыкуемых стержней периодического профиля гильзы (трубки, муфты) из мягкой стали. В процессе обжатия выступы периодического профиля стержней вдавливаются в стенки гильзы, образуя прочное соединение. Нашли применение клеи повышенной прочности, которые позволяют увеличивать прочность и жесткость стыков на муфтах, фланцах и болтах.
Соединения с разрезной гильзой и стя-
/ —муфта; 2— замок
гивающим ее клином применяют для стыкования вертикальных стержней арматуры (рис. 3.14). На нижний стержень надевают стальную разрезную обойму, соединяемые стержни приводятся в соосное положение, обойма перемещается по центру стыка, надевается стягивающий клин, который забива
ется до отказа.
Усиление конструкций наращиванием сечения. Различают наращивание по всему периметру конструкции (в виде обоймы), по трем сторонам (в виде «рубашки»), двух- и одностороннее наращивание. При таком соединении необходимо обеспечить надежную связь нового бетона с прежним по поверхности контакта.
Подготовку поверхностей «старого» бетона для лучшего сцепления с вновь укладываемой бетонной смесью осуществляют с применением механических стальных щеток, малогабаритных гидропескоструйных аппаратов и высоконапорных водяных установок. Бетон целесообразно зачистить до рабочей арматуры, с которой будет соединяться арматура усиле
156
ния. Укладку бетонной смеси при наращивании сечения производят на очищенную, шероховатую и увлажненную поверхность с обязательным уплотнением (допустимо применение литых бетонных смесей).
Для изгибаемых и сжатых (центрально и внецентренно) элементов надежно устройство обойм, которые, плотно охватывая усиливаемый элемент, начинают работать с ним как единое целое. Поверхность усиления очищается, устанавливается вертикальная арматура и хомуты. Минимальная толщина обоймы принимается 30 мм при торкретировании и 60 мм — при обычном бетонировании. Толщина обоймы определяется расчетом, зависит от способа устройства, диаметра арматуры, толщины защитного слоя при бетонировании в опалубке.
Балки усиливают наращиванием железобетонной «рубашки», в некоторых случаях достаточно усиления только снизу. Дополнительную арматуру усиления монтируют к вскрытой арматуре балки через 0,4...0,6 м. Если толщина слоя наращивания невелика (до 60 мм), присоединение осуществляют через промежуточные коротыши такой же длины, закрепляемые к старой и новой арматуре. При большей толщине наращивания сечения применяют разной формы отгибы-вставки. После обеспечения необходимого защитного слоя бетона устанавливают опалубку, бетонируют конструкцию, уплотняют бетонную смесь или применяют литую.
Междуэтажные железобетонные перекрытия целесообразно усиливать сверху после снятия всех конструкций пола. Подготовленная поверхность дополнительно армируется сетками и бетонируется. Наращивание перекрытия снизу возможно, но мало эффективно, так как сложно гарантировать высокое качество работ. Дополнительная арматура крепится к существующей на коротышах или отгибах-вставках, бетонирование только методом торкретирования.
При усилении железобетонных конструкций наращиванием сечения особое внимание необходимо придать мероприятиям по созданию необходимых влажностных условий для набора прочности бетона усиления. Это связано с тем, что бетонная смесь в сравнительно тонких слоях усиления легко отдает содержащуюся в ней влагу, как в тело бетона усиливаемой конструкции за счет капиллярного подсоса, так и за счет испарения. Поэтому поддержание влажностного режима для бетона усиления должно начинаться немедленно вслед за бетонированием и продолжаться непрерывно в течение 7... 10 сут путем содержания бетона в опалубке, периодического увлажнения, укрытия водонепроницаемыми пленками и Др. При усилении конструкций нередко целесообразно ускорение твердения бетона, что достигается применением термоактивной опалубки, инфракрасного и индукционного нагрева, использованием химических добавок-ускорителей твердения и др.
157
3.4. Контроль качества
Качество бетонных и железобетонных конструкций определяется как совокупная характеристика качества используемых материальных элементов и соблюдения регламентирующих положений технологии на всех стадиях комплексного процесса. Для этого необходим контроль на следующих стадиях:
• при приемке и хранении всех исходных материалов (цемента, песка, щебня, гравия, арматурной стали, лесоматериалов и др.);
• при изготовлении и монтаже арматурных элементов и конструкций;
• при изготовлении и установке элементов опалубки;
• при подготовке основания и опалубки к укладке бетонной смеси;
• при приготовлении и транспортировке бетонной смеси;
• при укладке бетонной смеси;
• при уходе за бетоном в процессе его твердения.
При приемке всех исходных материалов исходят из того, что они должны отвечать требованиям ГОСТов. Показатели свойств материалов определяют в соответствии с единой методикой, рекомендованной для строительных лабораторий.
На стадии приготовления бетонной смеси проверяют качество составляющих бетон материалов, арматуры и условий их хранения, точность дозирования материалов, продолжительность перемешивания, подвижность и плотность смеси, работу дозировочных устройств и бетоносмесительных установок. Подвижность бетонной смеси оценивают не реже двух раз в смену. Подвижность не должна отклоняться от заданной более чем на ±1 см, а плотность — более чем на 3%. Качество бетонной смеси контролируется на всех стадиях — при изготовлении, транспортировании и укладке.
При транспортировке бетонной смеси следят за тем, чтобы она не начала схватываться, не распадалась на составляющие, не теряла подвижности из-за потерь воды, цемента или схватывания.
В процессе опалубливания контролируют правильность установки опалубки, креплений, а также плотность стыков в щитах и сопряжениях, взаимное положение опалубочных форм и арматуры (для получения заданной толщины защитного слоя). Правильность положения опалубки в пространстве проверяют привязкой к разбивочным осям и нивелировкой, а размеры — обычными измерениями. Допускаемые отклонения в положении и размерах опалубки приведены в СНиПе.
В процессе армирования конструкций контроль осуществляется при приемке арматуры (наличие заводских марок и бирок, качество арматурной стали); при складировании и транспортировке (правильность склади
158
рования по маркам, сортам, размерам, сохранность при перевозках); при изготовлении арматурных элементов и конструкций (правильность формы и размеров, качество сварки, соблюдение технологии сварки). После установки и соединения всех арматурных элементов в блоке бетонирования проводят окончательную проверку правильности размеров и положения арматуры с учетом допускаемых отклонений.
Перед укладкой бетонной смеси контролируют готовность конструкций и опалубки к бетонированию, чистоту рабочей поверхности опалубки и качество ее смазки.
На месте укладки следует обращать внимание на высоту сбрасывания смеси, направление укладки бетонной смеси по высоте и поверхности конструкции, продолжительность вибрирования и равномерность уплотнения, не допуская расслоения смеси и образования раковин, пустот. Контролируется правильность ухода за бетоном, соблюдение сроков и последовательности распалубливания, частичного и полного загружения конструкций, качества выполненных конструкций и принятии мер по устранению дефектов.
Процесс виброуплотнения контролируют визуально, по степени осадки смеси, прекращению выхода из нее пузырьков воздуха и появлению цементного молока на поверхности. В некоторых случаях используют радиоизотопные плотномеры, принцип действия которых основан на измерении поглощения бетонной смесью у-излучения. С помощью плотномеров определяют степень уплотнения смеси в процессе вибрирования.
При бетонировании больших массивов однородность уплотнения бетона контролируют с помощью электрических преобразователей (датчиков) сопротивления в виде цилиндрических щупов, располагаемых по толщине укладываемого слоя. Принцип действия датчиков основан на свойстве бетона с увеличением плотности снижать сопротивление прохождению тока. Размещают их в зоне действия вибраторов. В момент приобретения бетоном заданной плотности оператор-бетонщик получает световой или звуковой сигнал.
Окончательная оценка качества бетона может быть получена лишь на основании испытания его прочности на сжатие до разрушения образцов-кубиков, изготовляемых из бетона одновременно с его укладкой и выдерживаемых в тех же условиях, в которых твердеет бетон бетонируемых блоков. Для испытания на сжатие готовят образцы в виде кубиков с Длиной ребра 150 мм. Допускаются и другие размеры кубиков, но с введением поправки на полученный результат при раздавливании образцов на прессе.
Для каждого класса бетона изготовляют серию из трех образцов-близнецов на следующее количество бетона: для крупных фундамен-
159
" '’°°4SuVlS31 ЫП-
Рис. 3.15. Неразрушающий механический метод контроля:
а — эталонный молоток Кашкарова; б— градуированный график для определения прочности бетона; 1 — корпус молотка; 2 — подпружиненный стакан; 3 — эталонный стержень; 4 — шарик
тов под конструкции — на каждые 100 м3; для массивных фундаментов под технологическое оборудование — на каждые 50 м3; для каркасных и тонкостенных конструкций — на каждые 20 м3 уложенного бетона. Для получения более реальной картины прочностных характеристик бетона из тела конструкций выбуривают керны, которые в дальнейшем испытывают на прочность
Наряду со стандартными лабораторными методами оценки прочности бетона на образцах, применяют косвенные неразрушающие методы оценки прочности непосредственно в сооружениях. Такими методами, широко применяемыми в строительстве, являются механический, основанный на использовании зависимости между прочностью бетона на сжатие и его поверхностной твердостью, и ультразвуковой импульсный, основанный на измерении скорости распространения в бетоне продольных ультразвуковых волн и степени их затухания.
При механическом методе контроля прочности бетона используют эталонный молоток Кашкарова (рис. 3.15). Для определения прочности бетона на сжатие молоток устанавливают шариком на бетон и слесарным молотком наносят удар по корпусу эталонного молотка. При этом шарик нижней частью вдавливается в бетон, а верхней — в эталонный стальной стержень, оставляя и на бетоне и на стержне отпечатки. После измерения диаметров этих отпечатков находят их отношения и при помощи тариро-вочных кривых определяют прочность поверхностных слоев бетона на сжатие.
При ультразвуковом импульсном методе используют специальные ультразвуковые приборы, с помощью которых определяют скорость прохождения ультразвука через бетон конструкции. По градировочным кривым скорости прохождения ультразвука и прочности бетона при сжатии определяют прочность бетона при сжатии в конструкции (рис. 3.16). При определенных условиях (постоянство технологии, идентичность исход-
160
Рис. 3.16. Акустический метод контроля прочности:
а — ультразвуковая дефектоскопия; б — пример градуировочного графика зависимости прочности бетона от скорости прохождения ультразвука;
1 — усилитель со шкалой цифровой индексации;
2 — источник ультразвуковых колебаний; 3— шупы; 4 — кабели; S—толщина прозвучиваемой конструкции
ных материалов и т. п.) этот метод обеспечивает вполне приемлемую точ
ность контроля.
В зимних условиях помимо общих изложенных выше требований осуществляют дополнительный контроль.
В процессе приготовления бетонной смеси контролируют не реже чем через каждые 2 ч: отсутствие льда, снега и смерзшихся комьев в не-отогреваемых заполнителях, подаваемых в бетоносмеситель, при приготовлении бетонной смеси с противоморозными добавками; температуру воды и заполнителей перед загрузкой в бетоносмеситель; концентрацию раствора солей; температуру смеси на выходе из бетоносмесителя.
При транспортировании бетонной смеси один раз в смену проверяют выполнение мероприятий по укрытию, утеплению и обогреву транспортной и приемной тары.
При предварительном электроразогреве смеси перед укладкой ее в конструкцию контролируют температуру каждой разогреваемой порции.
Перед укладкой бетонной смеси проверяют отсутствие снега и наледи на поверхности основания, стыкуемых элементов, арматуры и опалубки, следят за соответствием теплоизоляции опалубки требованиям технологической карты, а при необходимости отогрева стыкуемых поверхностей и грунтового основания — за выполнением этих работ.
При укладке смеси контролируют ее температуру во время выгрузки из транспортных средств и температуру уложенной бетонной смеси. Проверяют соответствие гидроизоляции и теплоизоляции неопалубленных поверхностей требованиям технологических карт.
При производстве бетонных работ без искусственного обогрева контролю подвергаются: начальная температура бетонной смеси, условия бетонирования, текущий набор бетоном прочности. Но более важными
6 Э -788
161
представляются обязательно контролируемые параметры и условия: температура бетонной смеси при укладке в опалубку и средняя температура в период выдерживания, время (в ч) остывания бетонной смеси до О °C при чистом методе термоса и до расчетной отрицательной температуры при применении добавок, конструктивное решение теплозащитных слоев и качество их функционирования. Обязательному контролю подвергается стыковая область — максимальная глубина оттаивания основания, на которое укладывается бетонная смесь,и отогрева смежного с бетонированием участка ранее уложенного бетона, который уже мог остыть до температуры окружающего воздуха.
При термообработке бетона контролируются:
• требуемая начальная температура бетонной смеси, доставленной и уложенной в конструкцию;
• температура выдерживаемого бетона и выпусков арматуры (через каждые 1...2 ч);
• скорость подъема температуры бетона;
• равномерность прогрева конструкции в различных плоскостях и зонах;
• скорость остывания прогретых конструкций;
• соблюдение сроков распалубливания конструкций;
• оперативные прочностные характеристики выдерживаемого бетона.
В процессе выдерживания бетона температуру измеряют в следующие сроки: при использовании способов термоса, предварительного электроразогрева бетонной смеси, обогрева в тепляках — каждые 2 ч в первые сутки, не реже двух раз в смену в последующие трое суток и один раз в сутки в остальное время выдерживания; в случае применения бетона с противоморозными добавками — три раза в сутки до приобретения им заданной прочности; при электропрогреве бетона в период подъема температуры со скоростью до 10 °С/ч — через каждые 2 ч, в дальнейшем— не реже двух раз в смену.
По окончании выдерживания бетона и распалубливания конструкции замеряют температуру воздуха не реже одного раза в смену. Температуру бетона измеряют дистанционными методами с использованием температурных скважин, термометров сопротивления либо применяют технические термометры.
Температуру бетона контролируют на участках, подверженных наибольшему охлаждению (в углах, выступающих элементах) или нагреву (у электродов, на контактах с термоактивной опалубкой на глубине 5 см, а также в ряде массивных блоков бетонирования). Результаты замеров записывают в ведомость контроля температур.
162
При электропрогреве бетона не реже двух раз в смену контролируют напряжение и силу тока на низовой стороне питающего трансформатора и замеренные значения фиксируют в специальном журнале.
Прочность бетона контролируют в соответствии с требованиями, изложенными выше, и путем испытания дополнительного количества образцов, изготовленных у места укладки бетонной смеси. Контроль осуществляют в следующие сроки. При выдерживании по способу «термоса» и с предварительным электроразогревом бетонной смеси — три образца после снижения температуры бетона до расчетной конечной.
Для бетона с противоморозными добавками изготовляют по три контрольных образца: после снижения температуры бетона до температуры, на которую рассчитано количество добавок; после достижения бетоном конструкций положительной температуры; перед загружением конструкций нормативной нагрузкой. Образцы, хранящиеся на морозе, перед испытанием выдерживают 2...4ч для оттаивания при температуре 15...20°С.
При электропрогреве, обогреве в термоактивной опалубке, инфракрасном и индукционном нагревах бетона выдерживание образцов-кубов в условиях, аналогичных прогреваемым конструкциям, как правило, неосуществимо. В этом случае прочность бетона контролируют, обеспечивая соответствие фактического температурного режима заданному.
При всех методах зимней технологии необходимо проверять прочность бетона в конструкции неразрушающими методами или путем испытания высверленных кернов, если контрольные образцы не могут содержаться рядом с забетонированными конструкциями.
Результаты контроля качества бетонных и железобетонных работ заносят в соответствующие акты, журналы, паспорта конструкций по форме, установленной для данного строительства.
Приемку бетонных конструкций производят лишь после приобретения бетоном проектной прочности, определяемой испытанием опытных образцов,и до производства затирки бетонных поверхностей. При приемке необходимо проверять качество конструкции, наличие и правильность установки закладных деталей, разбивки отверстий, проемов и каналов, убедиться в том, что отклонения в размерах конструкции не превышают допустимые.
На все операции по контролю качества выполнения технологических процессов и качества материалов составляют акты проверок (испытаний), которые предъявляют комиссии, принимающей объект. В ходе производства работ оформляют актами приемку основания, блока перед укладкой бетонной смеси и заполняют журналы работ контроля температур по установленной форме.
163
3.5. Охрана труда
Безопасность производства работ должна быть обеспечена:
• выбором рациональной технологической оснастки;
• заблаговременной подготовкой и качественной организацией рабочих мест;
• обеспечением рабочих мест необходимыми средствами защиты работающих;
• своевременным обучением и проверкой знаний рабочими по охране труда.
При производстве работ необходимо постоянно учитывать следующее:
• способы строповки элементов конструкций опалубки должны обеспечивать их подачу к месту установки в проектном положении;
• элементы монтируемых конструкций во время транспортирования к месту установки должны удерживаться от раскачивания и вращения гибкими оттяжками;
• не допускается нахождение людей под монтируемыми элементами до установки их в проектное положение и закрепления;
• не допускается касание вибратором арматуры в процессе уплотнения бетонной смеси;
• не допускается нахождение рабочих в зоне перемещения поворотной бадьи, само перемещение в загруженном и порожнем состоянии должно быть только при надежно закрытом затворе;
• к управлению автобетононасосами и другими механизмами допускаются только лица, имеющие удостоверение на право работы с ними.
При работе на высоте более 1,5 м все рабочие обязаны пользоваться предохранительными поясами с карабинами.
Очистку лотка автобетоносмесителя от остатков бетонной смеси можно производить только при неподвижном барабане.
Запрещается работа автобетононасоса без выносных опор. Работа автобетононасоса должна начинаться с промывки водой и прокачки всей системы.
При производстве опалубочных, арматурных, бетонных и распалу-бочных процессов необходимо следить за закреплением подмостей и лесов, их устойчивостью, правильным закреплением настилов, перил, ограждений, лестниц.
Установку крупнощитовой опалубки необходимо осуществлять только с помощью кранов. При установке элементов опалубки в несколько ярусов нужно контролировать, чтобы каждый последующий ярус конст
164
рукций устанавливался после окончательного закрепления предыдущего. Щитовую опалубку колонн, ригелей и балок допускается устанавливать с передвижных лестниц-стремянок при высоте над уровнем их установки (на земле или нижележащем перекрытии) не более 5,5 м. Работать на высоте 5,5...8 м разрешается только с передвижных подмостей, имеющих наверху рабочую площадку с ограждениями.
Элементы монтируемой опалубки во время перемещения целесообразно удерживать гибкими оттяжками, для предохранения их от раскачивания и вращения.
При установке щитов или панелей опалубки при помощи крана они должны быть надежно скреплены между собой. Освобождать установленный щит или панель от крюка крана допускается только после их надежного закрепления постоянными или временными связями.
На высоте более 8 м опалубку можно монтировать только с рабочих настилов, уложенных на поддерживающих лесах и оборудованных ограждениями. Ширина настилов должна быть не менее 0,7 м. При возведении стен зданий в крупнощитовой опалубке необходимо обязательно устраивать с наружной и внутренней сторон консольные рабочие настилы с ограждениями.
Все электросварочные установки должны быть закрыты кожухами и заземлены. Заземлять нужно и свариваемые конструкции. Корпуса вибраторов необходимо заземлять, работать с ними разрешается только в резиновых перчатках и сапогах.
Рабочие места электросварщиков должны быть ограждены специальными переносными ограждениями. Перед началом сварки необходимо проверить исправность изоляции сварочных проводов и электродержателей, а также плотность соединения всех контактов. При перерывах в работе электросварочные установки нужно отключать от сети.
В процессе торкретирования необходимо постоянно контролировать показания манометра, не допуская повышения давления сверх допускаемого. Бетонщик, наносящий торкрет на поверхность, должен работать в спецодежде с капюшоном и в предохранительных очках.
Не допускается одновременная работа по вертикали на двух ярусах. Два верхних по высоте яруса должны быть дополнительно изолированы защитными настилами, навесами и др. Отверстия в перекрытиях, на которых ведутся работы, должны быть закрыты или ограждены на высоту не менее 1 м.
Рабочий настил подмостей необходимо систематически очищать от остатков бетона и мусора.
Перед началом укладки бетонной смеси проверяется состояние поворотных бадей, легкость открывания их затворов. Рукоятки вибраторов Должны иметь исправные амортизаторы.
165
Рабочие, занятые на электропрогреве бетона, должны быть снабжены резиновыми сапогами и диэлектрическими галошами, а электромонтеры еще и резиновыми перчатками. Подключение нагревательных проводов, замеры температуры бетона техническими термометрами производятся при отключенном напряжении.
Зона, где проводится электрообогрев бетона, должна быть ограждена, а в ночное время освещена и оборудована сигнальными лампочками, включающимися при подаче напряжения в сеть обогрева.
Все металлические токоведущие части электрооборудования и арматуру необходимо надежно заземлить, присоединив их к нулевому проводу питающего кабеля. При использовании защитного контура заземления перед включением напряжения необходимо довести сопротивление контура до максимально допустимого. Участок электрообогрева бетона должен постоянно находиться под надзором дежурного электрика.
При производстве работ в зимних условиях и условиях жаркого климата имеют место дополнительные факторы, представляющие опасность для рабочих,которые необходимо учитывать:
• повышенное, по сравнению с обычными условиями, напряжение электрического тока, используемого для интенсификации зимнего бетонирования;
• применение различных химических добавок в составе бетонных смесей;
• образование снежных заносов на территории строительной площадки, наледей на трапах, подмостях, лесах, на рабочем месте;
• ухудшение видимости на строительной площадке из-за обычной пасмурности, короткого светового дня и при осадках в виде снега;
• дополнительные нагрузки на подмости и леса от снега, наледи, повышенных ветровых нагрузок;
• повышенная электроопасность из-за обилия электрических проводов в зоне производства работ, соединенных между собой кустарным способом, и постоянной повышенной влажности воздуха и рабочего основания;
• низкие температуры воздуха в зимних условиях и недостаточная подвижность рабочих в толстой рабочей одежде;
• высокие температуры и низкая влажность воздуха в сочетании с солнечной радиацией в условиях жаркого климата.
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ
ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ
Защитные покрытия — элементы зданий и сооружений, предназначенные для предохранения отдельных конструкций, а также сооружений в целом от атмосферных осадков, проникновения воды, воздействия агрессивной среды, промерзания и перегрева. Основными защитными конструкциями являются кровельные покрытия, гидроизоляция, теплоизоляция, антикоррозийные покрытия.
Устройство кровель — завершающий этап возведения конструкций здания и сооружения, после выполнения которого появляется возможность осуществлять отделочные работы на всех этажах здания. Состав технологического процесса устройства кровли зависит от вида используемого кровельного материала. Широкое применение нашли кровли из рулонных материалов и мастик, которые выполняют средствами малой механизации, что позволяет существенно сократить трудоемкость устройства кровли. Реже используют кровли из асбестоцементных материалов, черепицы и листовой стали. Для малоэтажного, в основном коттеджного строительства, нашла применение металлокерамика — металлические листы из оцинкованного железа, имитирующие кровлю из черепицы, черепица, медные и алюминиевые кровли.
Гидроизоляционные работы выполняют на уже возведенных конструкциях здания (например, фундаментах) или по завершению возведения всего здания и устройства гидро- и пароизоляции, как составных элементов кровельных работ. Эти работы могут вестись параллельно с работами по возведению основных конструкций (на которые будет наноситься гидро- или пароизоляция) с некоторым технологически обусловленным отставанием. Часто гидроизоляция требует выполнения процессов по защите ее от механических повреждений.
Теплоизоляция, особенно выполняемая в построечных условиях, имеет пористую структуру, которую в соответствии с проектом необходимо изолировать от увлажнения с одной или двух сторон, тепло- и гидроизоляция в свою очередь нуждаются в защите от механических повреждений. Вертикальная теплоизоляция обычно требует дополнительных мероприятий, гарантирующих верхние слои от оседания.
167
Антикоррозийные покрытия чаще всего наносят на металлические закладные детали сборных железобетонных конструкций как при подготовке их к монтажу, так и после укладки и соединения с соседними элементами каркаса.
ГЛАВА 4
ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА КРОВЕЛЬНЫХ ПОКРЫТИЙ
4.1. Несущие и ограждающие конструкции крыши
Кровли бывают рулонные (из рулонных материалов на приклеивающих мастиках, наплавляемых рубероидов, полимерных материалов), мастичные из битумных, полимербитумных и полимерных мастик и эмульсий, а также из штучных материалов — асбестоцементных листов, черепицы, кровельной стали (рис. 4.1) и др.
В технологии кровельных работ наиболее часто применяют следующие термины:
Покрытие — верхнее ограждение здания для защиты помещений от внешних климатических факторов и воздействий.
Кровля — верхний элемент покрытия, предохраняющий здание от проникновения атмосферных осадков.
Основание под кровлю — поверхность теплоизоляции, несущих плит или стяжек, по которой наклеивают слои водоизоляционного ковра (рулонного или мастичного). В кровлях из волнистых асбестоцементных листов и других штучных материалов — это прогоны или обрешетка, служащие опорами для закрепления листов.
Основной гидроизоляционный ковер (в составе рулонных и мастичных кровель) — слои рулонных материалов на мастиках или слои мастик, армированные стекломатериалами, последовательно выполняемые по основанию под кровлю.
Дополнительный гидроизоляционный ковер — слои из рулонных материалов или мастик, армированных стекломатериалами, выполняемые для усиления основного гидроизоляционного ковра в ендовах, на карнизных участках, в местах примыкания к стенам, шахтам и другим конструктивным элементам.
168
Рис. 4.1. Виды и элементы кровель:
а — из кровельной стали; б, в — из плоских асбестоцементных листов; г — рулонная; д — черепичная; е — из волнистых асбестоцементных листов; 1 — водоприемная воронка; 2 — желоб; 3 — костыли;
4 — настенные желоба; 5 — картина; 6 — стоячие фальцы; 7—лежачие фальцы; 8— обрешетка; 9 — стропильные ноги; 10 — мауэрлат; 11 — крюк; 12 — двойной стоячий фалец; 13, 16 — асбестоцементные листы; 14 — рулонная кровля; 15 — черепица
Защитный слой — элемент кровли, предохраняющий основной водоизоляционный ковер от механических повреждений, непосредственного воздействия атмосферных факторов, солнечной радиации и распространения огня по поверхности кровли (рис. 4.2).
Покрытие здания с кровлями из рулонных материалов обычно состоит из следующих элементов, расположенных один над другим:
• основание (несущая конструкция);
• пароизоляционный слой — из одного-двух слоев рубероида или известково-битумной мастики, защищающий теплоизоляцию от увлажнения парами воздуха со стороны помещения;
• теплоизоляция из газобетона или других материалов, обеспечивающая необходимую степень утепления покрытия;
• выравнивающий слой или стяжка, служащие основанием для гидроизоляционного ковра;
169
Рис. 4.2. Конструктивные элементы покрытия:
1 — несущий элемент каркаса; 2 — панель покрытия; 3— защитная посыпка; 4— многослойная кровля; 5 — стяжка; 6 — утеплитель; 7 — пароизо-ляция
• гидроизоляционный слой из рулонных или мастичных материалов, обеспечивающий водонепроницаемость покрытия;
• защитный слой, или посыпка из гравия или шлака, защищающий гидроизоляцию от влияния атмосферных факторов и механических повреждений.
В ряде случаев отдельные элементы покрытий могут отсутствовать. Так, в покрытиях из газо-, пено- или керамзитобетонных панелей над помещениями с нормальным температурно-влажностным режимом пароизоляционный слой можно не устраивать. В плитах покрытия из легких бетонов (керамзито-, шлако- пено-, пемзобетон) гидроизоляционный слой можно наклеивать непосредственно по плитам без стяжки, при этом рулонный материал или мастичный слой рекомендуется наносить в заводских условиях.
Основание следует выполнять из сборных элементов; в местах стыков сборных плит должен обеспечиваться равный прогиб с целью исключения возможности разрыва гидроизоляционного ковра. Стыки плит рекомендуется замоноличивать цементным раствором марки не ниже 100. Уклоны кровель целесообразно осуществлять за счет наклонного расположения несущего основания. Температурные швы при сборных конструкциях устраивают через 60 м, при монолитных — через 40 м.
Пароизоляция зависит от влажности воздуха в помещениях в зимних условиях. При относительной влажности до 60% пароизоляционный слой в покрытиях не устраивают. При влажности до 75% пароизоляция состоит из одного слоя рулонного материала, наклеенного на мастике, при влажности свыше 75% — из двух слоев рулонного материала на мастике. Для пароизоляции применяют толь, пергамин и рубероид. Поверхность пароизоляции должна быть сверху окрашена мастикой: толь — на дегтевой, пергамин и рубероид — на битумной мастике. Основание под пароизоляционный слой должно быть очищено от пыли и грязи и выровнено раствором.
Теплоизоляция чаще всего выполняется из плитных материалов (пе-нокералит, ячеистый бетон, керамзит, керамзитный бетон, цементный
170
фибролит). В исключительных случаях допускается применять засыпные материалы -— шлаки и пемзу. Теплоизоляционные материалы укладывают в дело в воздущно-сухом состоянии и предохраняют от увлажнения атмосферными осадками главным образом за счет устройства поверх гидроизоляционного слоя. В настоящее время широкое распространение получили комплексные кровельные панели, совмещающие одновременно несущие и теплоизоляционные функции, на них в заводских условиях устраивают гидроизоляцию из одного слоя рулонного материала, остальные наклеивают непосредственно на строительной площадке.
Находит применение несгораемая минеральная вата, на которую в заводских условиях наносят покрытие из стекловолокна или алюминиевой фольги. Это резко повышает ее температуру спекания (выше 1000 °C), кроме этого базальтовая минеральная вата в состоянии противостоять пожару в течение 3 ч. Данный тип теплоизоляции применим для всех типов зданий, пропитка в заводских условиях гидрофобными составами позволяет использовать ее в различных климатических условиях, в одно- или двухслойном решении.
Выравнивающий слой в покрытиях с плитным или сыпучим утеплителем применяют для получения ровного и жесткого основания под гидроизоляцию из рулонных материалов. Стяжку устраивают из цементно-песчаного раствора, литого песчаного асфальтобетона или сборных плоских железобетонных плит.
Толщину цементно-песчаной стяжки марки не ниже 50 принимают при плитном утеплителе 15...20 мм и при сыпучем — 25...30 мм. Цементную стяжку на плоскости ската укладывают полосами шириной до 2 м по маячным рейкам при помощи шаблона. При скатах с уклоном до 15% полосы стяжки делают параллельно коньку крыши, а при уклонах более 15% — перпендикулярно ему. Вначале устраивают нечетные полосы, после схватывания раствора рейки убирают, раствор укладывают на пропущенные четные полосы. Маяками в этом случае служат края готовых полос. Уклоны в ендовах и разжелобках должны быть не менее 1%, в местах расположения воронок внутреннего водостока необходимы чашеобразные углубления с уклоном не менее 5%. В цементно-песчаной стяжке через 6 м предусматривают температурные швы.
Уложенную стяжку необходимо огрунтовать холодной грунтовкой, желательно в процессе схватывания раствора. Грунтовку наносят на стяжку с помощью краскопульта с удочкой; расход грунтовки составляет 0,5...0,7 кг/м2.
Асфальтовые стяжки устраивают толщиной 15...20 мм. Асфальтовые стяжки выполняют при устройстве кровель в осенне-зимний период и при необходимости ускорить производство работ. Для предотвращения Деформаций стяжку следует разрезать на квадраты со сторонами 4 м с
171
Рис. 4.3. График зависимости уклона кровли от материала покрытия:
1 — щепа, гонт; 2 — черепица, асбестоцементные листы; 3 — рулонные материалы четырехслойной кровли; 4 — то же, трехслойной; 5 — то же, без защитного слоя; 6 — то же, двухслойной; 7 — волнистые асбестоцементные листы унифицированные; 8 — черепица; 9 — асбестоцементные листы усиленного профиля; 10— листовая сталь; 11—асбестоцементные листы обыкновенного профиля
устройством температурно-усадочных швов шириной 10 мм. Температурные швы заполняют битумной мастикой и потом заклеивают полосками рулонного материала шириной 100 мм.
Сборные железобетонные плиты (применяются бетонные и асфальтобетонные) должны быть из бетона класса не ниже 12,5. Основания крыш из сборных элементов устраивают главным образом зимой. Укладывают их по слою из гидрофобной золы или просеянного шлака. Швы между плитами заливают горячим битумом или горячей мастикой. Ендовы и разжелобки выравнивают легким бетоном или асфальтом. Примыкания заделывают бетонной смесью или оштукатуривают цементным раствором. Скаты кровли огрунтовывают холодной грунтовкой при помощи удочки. Рулонный ковер можно наклеивать только после высыхания грунтовки и прекращения отлипания, т.е. примерно через 10 ч.
Гидроизоляцию выполняют из рулонных материалов или в виде мастичной безрулонной кровли
Чтобы вода быстро удалялась с кровли, ее скатам придают уклон. В зависимости от уклона крыши применяют соответствующий кровельный материал и устраивают необходимое для данного уклона число слоев (рис. 4.3).
172
По графику можно определить оптимальные уклоны для каждой группы применяемых кровельных материалов.
Рулонные кровли при уклонах крыш до 2,5% укладывают в четыре слоя на битумной мастике, из пяти слоев устраивают эксплуатируемые крыши. По кровельному ковру насыпают защитный слой толщиной 20 мм на антисептированной мастике. При уклонах крыш 2,5... 10% кровли укладывают в три слоя, большие уклоны применимы только для зданий и сооружений частного сектора. В зависимости от крутизны крыши покрытие можно устраивать в два и даже один слой.
Кровли из наплавляемых материалов при уклонах 0...1,5% устраивают в три слоя, при уклоне в 2% рулонные материалы укладывают в два слоя — нижний слой из материалов с пылевидной посыпкой, верхний с крупнозернистой. При больших уклонах разрешено устраивать однослойные кровли с крупнозернистой посыпкой, если она отсутствует, поверхность кровли необходимо окрашивать краской БТ-177.
Мастичные кровли при уклонах до 2,5% должны состоять из четырех слоев с армирующими прокладками из стеклохолста, при уклонах 2,5... 10% — из трех слоев. При уклонах 10...25% допускается устраивать двухслойную мастичную кровлю с армированием стеклохолстом или стеклосеткой с защитным слоем из мелкого гравия на битумной или битумно-резиновой мастике.
Кровли из волнистых асбестоцементных листов устраивают на чердачных крышах, имеющих большие уклоны (до 28%), простую конфигурацию и без внутренних водостоков.
Кровли из черепицы применимы при минимальном уклоне крыш 33%, несущим каркасом для них служат обрешетка по деревянным стропилам.
Металлические кровли в настоящее время используют в основном при ремонте крыш, когда по эксплуатационным соображениям не рекомендуются рулонные или мастичные кровли. Но нашли применение металлочерепица, медные и алюминиевые листы, устройство которых аналогично металлическим кровлям.
4.2. Крыши с рулонными кровлями
4.2.1. Материалы для рулонных кровель
Кровельные рулонные материалы бывают на основе картона или стеклоткани и безосновные, получаемые путем пропитки специальных смесей на машинах. Рулонные материалы на основе подразделяют по виду вяжущего на битумные, битумополимерные, дегтевые, дегтебитум
173
ные, материалы на основе фольги и эластомерные пленочные материалы. По структуре их подразделяют: на покровные, получаемые путем пропитки основы органическими вяжущими и нанесения на пропитанную основу с двух сторон слоя из органического вяжущего с наполнителем, и беспокровные, получаемые путем пропитки основы органическими вяжущими. Материалы выпускаются в виде рулонов длиной 7... 12 м и шириной 400... 1050 мм.
Рубероид изготовляют пропиткой кровельного картона нефтяными битумами с последующим нанесением на обе стороны полотна покровного нефтяного битума. Для повышения качества рубероида в покровные слои вводят полимеры, антисептики. Поверхность рубероида с одной или двух сторон покрывают сплошным слоем посыпок. Независимо от вида посыпок рубероид должен иметь с наружной стороны чистую недосыпанную кромку шириной 70 мм.
Пергамин готовят пропиткой кровельного картона мягким нефтяным битумом и используют поэтому только в качестве подкладочного материала под рубероид и для устройства пароизоляции на горячих битумных мастиках.
Гидроизол — беспокровный гидроизоляционный гнилостойкий материал, получаемый путем пропитки асбестового картона окисленным нефтяным битумом. Используют в плоских крышах для гидроизоляции и в многослойных кровельных покрытиях на горячих битумных мастиках.
Стеклоткань и стекловойлок изт отовляют совмещением стеклоосно-вы с битумной, резинобитумной или битумно-полимерными пленками, по толщине превышающими основу. Поверхности такого материала с одной или двух сторон покрывают сплошным слоем посыпки.
Изол — типичный безосновный рулонный материал, изготовляемый из резинобитумного вяжущего, минерального наполнителя и антисептика. Изол даже при температуре - 15 °C сохраняет высокую эластичность (удлинение до 200%), гнилостоек, теплостойкость до +150 °C. Изол применяют для двух-, трехслойных пологих и плоских кровель на битумных и горячих резинобитумных мастиках.
Толь изготовляют путем пропитки кровельного картона тугоплавкими дегтевыми продуктами с минеральным наполнителем. При крупнозернистой посыпке толь можно использовать для устройства наружного слоя пологих и плоских кровельных покрытий на горячих дегтевых мастиках. Толь с песчаной посыпкой укладывают на горячих мастиках и применяют для временных сооружений.
В последние годы номенклатура кровельных рулонных материалов значительно расширилась, нашли применение филизол, стекломаст, бу-терол, изопласт, бикрост, гидростеклоизол, фольгоизол, кровлен, элон и т.п. Необходимо отметить, что рулонные материалы на органической ос
174
нове менее долговечны, чем на неорганической или безосновные. Получили распространение наплавляемые рулонные материалы, отличающиеся от обычных увеличенной толщиной, количеством устраиваемых слоев и спецификой наклеивания на основание.
Заблаговременно перед устройством кровли необходимо подготовить рулонные материалы; перемотать для устранения деформаций, выправления, удаления заводской мелкозернистой или пылевидной посыпки (для рулонных материалов, приклеиваемых на горячих мастиках). Очищают и перематывают рулонные материалы на специальных станках. Хранят подготовленные рулоны вертикально в контейнерах или на подкладках, максимально в два ряда по высоте.
Мастики. Мастиками называют гидроизоляционные материалы, получаемые при смешивании органических вяжущих с минеральными наполнителями и различными добавками, улучшающими качество мастик.
Кровельные мастики используют для шпатлевки деревянных оснований под кровлю, для устройства пароизоляции, наклейки рулонных полотнищ, а также для защитного покрытия готовой рулонной кровли снаружи. Мастики по виду исходного вяжущего делят на битумные, битум-но-полимерные, резинобитумные, дегтевые, дегтеполимерные, гудрока-мовые, гудрокамполимерные.
По способу использования все виды мастик делят на горячие и холодные. Горячие мастики применяют с предварительным подогревом до следующей температуры, °C: битумные—160...180°, резинобитумные — 170...180°, дегтевые и гудрокамовые—130.„150°, гудрокамполимерные — 70 °C. В зимнее время допускается кратковременное повышение температуры нагрева на 10...15 °C.
По назначению горячие мастики подразделяют на приклеивающие и кровельно-гидроизоляционные. Приклеивающие мастики предназначены для приклеивания рулонных материалов при устройстве многослойных рулонных кровель. Кровельно-гидроизоляционные мастики применяют в качестве приклеивающих мастик и для устройства безрулонных кровель. Мастики, как правило, бывают заводского изготовления и в своем составе содержат 10...30% наполнителей.
Горячую битумную мастику приготовляют из битума и наполнителей, иногда смешивают различные марки битума для получения из них требуемого сплава. Горячий битум варят в котлах. Загруженный в котел битум расплавляют и обезвоживают до прекращения вспенивания. Затем при температуре 200...220 °C в вяжущее постепенно при непрерывном перемешивании вводят сухой наполнитель, желательно подогретый до НО °C. При приготовлении вяжущего из смеси битумов и дозировании
175
смеси по массе первоначально загружают легкоплавкий битум и его обезвоживают, затем мелкими кусками загружают и тугоплавкий битум.
Битум загружают в котел не более чем на 3/4 объема для избежания выплескивания при вспенивании, так как при этом может загореться его содержимое. Разогретого битума должно хватить на 2...3 ч работы; длительная варка битума только ухудшает его качество. Для разогрева битума в зависимости от конструкции варочного котла можно применять дрова, жидкое и газообразное топливо. Приготовленную битумную мастику разливают в термосы или электрокотелки. Дегтевые и пековые мастики готовят так же, как горячие битумные.
Горячие мастики при температуре 15...20 °C должны быть твердыми, однородными, а при температуре 160... 180 °C должны легко наноситься щеткой по ровной поверхности слоем 2 мм и свободно растекаться по изолируемой поверхности слоем такой же толщины. При расщеплении двух склеенных кусков пергамина или толь-кожи расщепление должно происходить по рулонному материалу, по крайней мере, на половине склеенной поверхности.
При наклейке небиостойких рулонных материалов в состав битумных мастик необходимо вводить антисептики — фтористый натрий, кремнефтористый натрий и др.
Горячие битумные мастики во время их приготовления должны иметь температуру не выше 200 °C, а дегтевые — не выше 150 °C. При нанесении битумных мастик в процессе устройства рулонных кровель температура их должна быть соответственно не ниже 160 °C, а дегтевых — 120 °C. Во время приготовления и нанесения кровельных мастик их температуру нужно постоянно контролировать.
Холодная мастика представляет собой разжиженную медленно испаряющимся растворителем смесь битума с наполнителем. Котел загружают битумом и расплавляют до температуры 160... 180 °C и обезвоживают до прекращения вспенивания. В другом котле перемешивают соответствующее количество сухого наполнителя (асбеста с гашеной известью) с растворителем (зеленым или соляровым маслом). После обезвоживания расплавленного битума в первом котле в него постепенно вводят подготовленную смесь из второго котла и перемешивают до прекращения вспенивания и получения однородной массы. Холодную мастику приготовляют в заводских условиях и доставляют на стройку в готовом виде в герметических емкостях. Мастику используют без предварительного подогрева при температурах до +5 "С и с подогревом до 60...70 °C при более низких температурах окружающего воздуха. При температуре 18...20 °C холодные мастики должны быть подвижными, однородными, без видимых включений.
176
Т Холодные мастики приготовляют на разбавленном вяжущем и на би-ных пастах. К мастикам на разбавленном вяжущем относятся битумные, резинобитумные, гудрокамовые мастики, используемые для наклеивания рулонных материалов, устройства защитного слоя и пароизоляции. Мастики на битумных пастах применяют для заполнения деформационных швов. Допускается использование таких мастик в качестве кровельного покрытия в южных районах страны.
Растворители — химические соединения или смеси, способные растворять вещества, образуя с ними однородную систему. Растворители сравнительно быстро и полностью улетучиваются, после этого восстанавливаются первоначальные свойства и структура растворимого материала.
В качестве разбавителей (растворителей) холодных мастик применяют жидкие органические вещества, которые бывают летучие и нелетучие. Летучие разбавители подразделяют на: легкие — авиационный, автомобильный бензины, бензин-растворитель; средние — тракторный лигроин, уайт-спирит; тяжелые — тракторный и осветительный керосины, зеленое масло. Нелетучие разбавители: нефтяные масла — машинное, трансформаторное, цилиндровое, смазочное, соляровое, жидкие нефтяные битумы, масляный гудрон, мазут.
Широко применяют холодную битумную мастику на соляровом масле. Ее примерный состав для приклеивания, битум — 40%, известь гашеная — 12%, асбестовые волокна — 8% и соляровое масло — 40%. Благодаря способности солярового масла растворять битум и диффундировать, т.е. просачиваться в покровный слой рулонного материала и его основы — картона, холодные мастики хорошо приклеивают рубероид и пергамин к стяжке. Диффундирование продолжается до тех пор, пока не наступит полное равновесие системы из битума и масла и не образуется однородная масса по всей толще покровного слоя. В результате медленного проникновения масла в битум увеличивается вязкость и структурная прочность мастики, ее клеющая способность. Очистка рулонных материалов от мелкой минеральной посыпки, необходимая при наклейке на горячих мастиках, для данной холодной мастики не требуется, так как эта посыпка полностью поглощается мастикой и, превращаясь в наполнитель, повышает вязкость приклеивающего слоя.
Введение в состав мастики гашеной извести несколько замедляет нарастание прочности склеивания рулонного материала с основанием, однако повышает в целом структурную прочность мастики. Наличие в мастике асбестовых или стекловолокон снижает ее текучесть при повышении температуры воздуха и дополнительно армирует покрытие. Для приготовления холодных мастик запрещается применять зеленое масло ввиду его вредного влияния на кожу и слизистую оболочку.
177
Для нижних слоев рулонного покрытия рекомендуется вместо пергамина использовать рубероид, преимущественно двусторонний, прочность приклеивания у которого выше, чем у пергамина. Холодные мастики наносят на поверхность основания тонким слоем при помощи гребков, расход мастики не должен превышать 250 г на 1м2 поверхности. Большое количество мастики ухудшает качество кровельного покрытия.
Горячие битумные и битумно-резиновые мастики приготовляют централизованно, или, что чаще, на приобъектной территории с применением битумоварочных котлов, емкостей для приготовления мастик, агрегатов для подготовки наполнителей. Холодные битумные и битумно-резиновые мастики приготовляют, как правило, централизованно и доставляют на строительные объекты в плотно закрытых емкостях.
Эмульсии, грунтовки и пасты. Основания кровель в большинстве своем имеют на поверхности многочисленные поры. Если эти поры оставить, они начнут заполняться водой и впитывать ее, вода при многократном замерзании и оттаивании будет способствовать растрескиванию основания. Поэтому поры заполняют гидрофобным (водоотталкивающим) составом или покрывают основания кровель сплошной гидрофобной пленкой. Вещества, используемые для обработки поверхностей, должны обладать незначительной вязкостью, хорошо смачивать основание крыши, сравнительно быстро и равномерно отвердевать. Для этих целей применяют жидкие эмульсии и грунтовки, обеспечивающие поверхностную пропитку, пленкообразование и огрунтовку в холодном состоянии
Битумные эмульсии представляют собой дисперсные системы, состоящие из диспергированного (тонко измельченного) битума и воды. Для образования устойчивых эмульсий в их состав вводят поверхностно-активные вещества — эмульгаторы (олеиновую кислоту, концентрат сульфитно-спиртовой барды, асидол).
Грунтовки представляют собой гидроизоляционные составы, распределяемые по поверхности защищаемой конструкции (стяжки) тонким слоем; это легкоподвижные растворы нефтяного битума в органических растворителях наносят с целью заполнения пор и дефектов, а также для повышения сцепления последующего слоя с основанием. Грунтовки применяют только в холодном виде. Их используют для нанесения на цементную или асфальтовую стяжку перед наклейкой на них рулонных материалов, а также для окраски металлических элементов. Примерные составы по массе, %: а) битум — 40, бензин или керосин — 60; б) битум— 30, бензин или бензол — 70.
Время высыхания грунтовок на отвердевших цементных стяжках не более 10 ч, на свежеуложенных стяжках— 12...48 ч. Для приготовления грунтовок в бачок или термос наливают расплавленный и обезвоженный
битум, а затем порциями при постоянном перемешивании вводят растворитель.
На дальние расстояния горячие мастики транспортируют в автогуд-ронаторах, а холодные мастики, грунтовки и эмульсии — в бочках с герметическими крышками. Хранить материалы необходимо на закрытых складах или под навесом.
Пасты применяют для устройства защитного гидро- и пароизоляционного покрытия, грунтовки изолируемой поверхности, уплотнения стыков в кровле, а также в качестве вяжущего для холодных мастик. Холодные мастики на битумных пастах изготовляют путем смешения битумных паст с минеральным наполнителем и антисептиком.
4.2.2. Подготовка рулонных материалов
При подготовке рулонные материалы осматривают, устраняют дефекты, перематывают и очищают рулонные полотнища от посыпочных материалов. Перед использованием рулон необходимо раскатать и выдержать на ровном гладком месте не менее 20 ч при температуре не ниже +15 °C. Это необходимо для предохранения от волнообразования при укладке полотнища в ковер. Перемотку осуществляют на специальных станках (рис. 4.4).
Станок имеет ванну с растворителем, благодаря которому снимается защитная посыпка с рулонного материала. Растворитель дополнительно делает рулонный материал более эластичным. После обработки рулоны необходимо просушить.
Рис. 4.4. Машина для очистки и перемотки рулонных материалов:
° — общий вид; б — схема работы; 1 — мусоросборник, 2 — ось для закрепления рулона; 3 — очищаемый рулон; 4 — очистные валки; 5 — очищенный рулон; 6 — посыпка, удаляемая в мусоросборник
178
179
При наклейке рулонных материалов на холодной мастике очистка рубероида от посыпок не требуется, так как посыпки полностью поглощаются мастикой, превращаясь в ее наполнитель. Но рулонные материалы, применяемые для верхнего слоя кровли, должны быть очищены от посыпок на ширину нахлестки полотнищ.
Защитный слой предназначен для защиты уложенных рулонных материалов от механического воздействия на кровлю. Применяют песок, гравий крупностью 5... 10 мм, дробленую слюду, которые втапливаются в слой мастики. В районах с интенсивной солнечной радиацией для отражения части солнечных лучей применяют покрытие кровли алюминиевой краской — суспензией алюминиевой пудры в лаке.
4.23. Устройство рулонной кровли
Кровли из рулонных материалов применяют в промышленном и гражданском строительстве, в том числе для устройства защитных покрытий на плоских кровлях с внутренним водостоком.
Рулонные кровли укладывают поточным методом с наименьшими разрывами по времени между отдельными процессами при выполнении основания и основного рулонного ковра. Все работы по устройству рулонной кровли выполняет комплексная бриг ада, состоящая из отдельных звеньев — заготовительное, транспортное, варщиков и укладчиков.
Фронтом работ называется участок, отводимый бригаде кровельщиков для устройства на нем рулонной кровли. Участок должен быть достаточным для размещения на нем кровельщиков с имеющимися у них инструментами, механизмами и материалами.
Захватка — вся крыша или ее часть (скат), на которой в течение определенного времени бригада или ее часть (звено) будет производить работы по устройству рулонной кровли.
Делянка — участок крыши, отводимый звену кровельщиков для работы в течение определенного промежутка времени, например на одну смену.
До начала устройства рулонного ковра заказчик должен принять основание под кровлю и составить акт на скрытые работы. Отделка гидроизоляционными материалами карнизных свесов, водосточных воронок, ендов и других частей крыши должна быть выполнена до укладки рулонного ковра.
Количество слоев рулонной кровли принимают в зависимости от уклона кровель:
Уклон кровли, % . . 1...3 3...7 7. 15 >15
Количество слоев рулонных материалов 5 4 3 2
180
Рис. 4.5. Наклейка рулонных полотниш на коньке:
д —при уклоне кровли более 15%; б— то же, менее 15%; 1...4 — рулонные полотнища ковра
В результате наклеивания на кровле нескольких слоев рулонных материалов на ней создается монолитный гидронепроницаемый кровельный ковер, поэтому кровли из таких материалов можно выполнять с малым уклоном (0...10%). Рулонные кровли подразделяют на плоские с уклоном 3% и менее и скатные с уклоном более 3%. Наибольшие уклоны скатов рулонных кровель не должны превышать 25%.
В нижние слои рулонной кровли укладывают пергамин или двусторонний рубероид с мелкой минеральной посыпкой, верхний слой — из рубероида с крупной или чешуйчатой посыпкой. Все слои рулонной кровли наклеивают на горячих или холодных кровельных битумных мастиках.
При устройстве кровельного рулонного ковра с уклоном менее 3% необходимо применять только биостойкие материалы — гидроизол, рубероид с антисептированной основой, битумизированную стеклоткань, толь-кожу, различные пленки из синтетических материалов.
Полотнища на скате до 15% наклеивают поперек ската, т.е. вдоль карниза. На крышах с уклоном более 15%, для того чтобы ковер не сползал со ската, полотнища раскатывают вдоль ската (по направлению стока воды) с перепусканием их концов через конек на 150...200 мм (рис. 4.5).
Наклейку полотнищ вдоль ската можно вести от любого фронтона, однако в наружном слое рулонного ковра все стыки должны располагаться так, чтобы кромки их находились с подветренной стороны относительно господствующего в районе ветра. Величина нахлестки рулонных материалов по ширине при уклонах кровли не более 5% должна быть во внутренних слоях ковра 70 мм, в наружном — 100 мм. При уклонах кровли Менее 5% нахлестку во всех слоях делают 100 мм. Швы нахлестки наружного слоя для уплотнения прошпатлевывают выступившей мастикой.
Рулонные полотнища во всех слоях ковра необходимо наклеивать в одном направлении и следить за тем, чтобы нахлестки смежных слоев не Располагались одна над другой. Достигается это тем, что наклейку каждо-го слоя начинают с полотнища определенной ширины. При двухслойной кровле первое от фронтона полотнище должно быть половинной шири-
181
Рис. 4.6. Примыкание кровли к стене: Рис. 4.7. Машина для удаления воды
1— наружная стеновая панель; 2 — мннераловат- с основания кровли:
ная плита; 3 — бортик; 4 — дюбели, 5 — гермети- / — насадка; 2 — бак; 3 — сливной рукав; 4 — зирующая мастика; 6 — металлическая шайба; электродвигатель; 5 — электрокабель
7 — защитный фартук; 8— дополнительные слои
рубероида; 9— воздушная прослойка; 10— рулон-
ный кровельный ковер; 11—точечная приклейка
первого слоя; 12 — панель чердачного перекрытия
ны, а первое полотнище наружного слоя — полномерным. В трехслойном ковре первый внутренний слой нужно начинать полотнищем в '/3 ши-рины, второй — в /з ширины и третий, наружный, — полотнищем нормальной ширины.
Наиболее ответственная работа при устройстве рулонной кровли — установка воронки внутреннего водоотвода и оклейка примыканий к ней. Воронку устанавливают в самом низком месте, при этом длина пути воды, стекающей в воронку, не должна превышать 15 м. Воронку располагают не менее чем в 0,5 м от ближайших частей здания, возвышающихся над кровлей. Рулонный ковер усиливают стеклотканью, пропитанной мастикой. Далее настилают дополнительные слои рулонного ковра. Патрубок воронки со стояком соединяют сальником.
Для создания водонепроницаемости на примыканиях рулонный ковер на них устраивают после укладки основного рулонного ковра на плоскости. Примыкания усиливают наклейкой дополнительных полотен и заводят на Стену, где закрепляют и закрывают металлическим фартуком (рис. 4.6).
182
До наклейки рулонного ковра выполняют следующие работы. Оштукатуривают до рейки в штрабе стены, парапеты, брандмауэры, температурные и усадочные швы. Устанавливают воронки внутреннего водостока, на поверхности скатов устраивают цементную стяжку. Фартуками закрывают фронтонные и карнизные свесы. На карнизах со свободным сбросом воды фартуки укладывают навстречу господствующему в районе ветру с перекрытием на 150 мм. На всех этапах выполнения кровельных работ контролируют сухость основания. Если на поверхности скапливается вода, ее удаляют (рис. 4.7), а конструкцию при необходимости просушивают.
Пароизоляционный слой для защиты утеплителя от увлажнения парами воды, проникающими из помещения сквозь поры и стыки несущего основания, наносят на несущее основание. Различают оклеечную и окрасочную пароизоляции. Поверхность перед их укладкой нужно высушить, очистить от пыли и огрунтовать. Оклеечную пароизоляцию обычно устраивают из подкладочного рубероида, который наклеивают на горячей битумной или холодной битумно-кукерсольной мастике. В качестве окрасочной пароизоляции применяют те же горячую битумную или холодную битумно-кукерсольную мастику, а также поливинилхлоридный или хлоркаучуковый лак.
Теплоизоляцию из плит укладывают в один или два слоя в зависимости от вида, свойств и толщины утеплителя. Минераловатные плиты наклеивают на горячей битумной мастике, другие типы плит (перлитобитумные, легкобетонные, из пеностекла) можно укладывать насухо. При укладке плитного утеплителя контролируют плотность прилегания плит к основанию, друг к другу и к смежным конструкциям. При теплоизоляции из сыпучих материалов сначала через каждые 2...4 м укладывают маячные рейки, по ним полосами толщиной не более 6 см первый слой утеплителя. Если проектная толщина утеплителя больше, то последующие слои укладывают после уплотнения трамбовкой или виброплощадками ранее уложенного слоя. По сыпучему утеплителю устраивают стяжку.
Монолитную теплоизоляцию укладывают полосами через одну по Маячным рейкам. Ширина полос 4...6, длина — 6... 12 м. Утеплитель из легких бетонов уплотняют и заглаживают виброрейкой и другими механизмами. После схватывания бетона и набора им достаточной прочности пропущенные полосы и компенсационные швы заполняют также бетонной смесью. Монолитную теплоизоляцию укладывают только при положительной температуре наружного воздуха (не ниже 5 °C). В жаркое время года уложенную бетонную смесь предохраняют от интенсивного испарения влаги, для чего поверхность укрывают матами, тканью и поливает водой 1...2 раза в день. Свежеуложенный бетон в первые часы после Укладки грунтуют разжиженным вяжущим. Если монолитный утепли-
183
Рис. 4.8. Устройство стяжки по маячным рейкам:
а — разравнивание цементно-песчаного раствора; б —полутерок для работы в углах;
1 — маячная рейка; 2 — свежеуложенная полоса стяжки; 3— правило; 4 —ящик с раствором;
5 — готовая стяжка; 6—промежуточные полосы, заполняемые раствором после снятия маячных полос
тель уложен ровно, имеет гладкую поверхность и соблюдены необходимые уклоны, то по нему можно устраивать рулонный или мастичный ковер без стяжки.
Поверхности теплоизоляционного слоя из сыпучих материалов и полужестких плит выравнивают стяжками из цементно-песчаного раствора, асфальтобетона и бетонными плитами. Стяжку устраивают по маячным рейкам (рис. 4.8). Асфальтобетон укладывают только на плоскостях скатов, а вертикальные и крутые наклонные плоскости выравнивают цементным раствором или сборными плитками. Сборную или сухую стяжку, особенно в зимних условиях, устраивают из прессованных асбестоцементных листов толщиной 10 мм.
Для повышения качества приклейки рулонных материалов стяжки грунтуют холодными битумными грунтовками (смесь расплавленного битума с керосином). Готовая грунтовка при температуре 16...20 °C должна быть жидкой и однородной. При нанесении грунтовки на свежеуло-женную стяжку последнюю не надо защищать от солнечных лучей, так как образовавшаяся пленка грунтовки препятствует испарению воды из раствора.
Перед наклейкой рулонного ковра тщательно проверяют готовность основания путем пробной приклейки куска рулонного полотнища размером 1 х 1 м; при необходимости дополнительной просушки основания применяют огневые воздухоподогреватели.
После разметки и прокатки по месту рулонного материала его сворачивают и снова раскатывают только на длину 0,5...0,7 м. Материал накла-
184
Рис. 4.9. Наклейка трехслойного (а) и четырехслойного (6) рулонного ковра: 1, 2, 3 — полотнища шириной 330, 670 и 1000 мм; 4 — начальная кромка полотнища;
5, 6. 7—полотнища шириной 250, 500 и 750 мм
дывают на смазанную мастикой поверхность и тщательно разглаживают вручную от середины к краям. Затем укладчик встает на приклеенный конец рулона и продолжает дальнейшую его раскатку с одновременным приклеиванием рулонного материала. Желательно осуществлять наклейку рулонного материала вдоль предварительно отбитых меловых линий.
При наклейке полотнище может отклониться в сторону. В этом случае необходимо усилить нажим на этот край с целью выровнять положение или отрезать приклеенную часть рулонного материала и правильно приклеить оставшуюся часть рулона. Обрезанную часть уложенного полотнища надо перекрыть на 100 мм, разгладить стык и продолжать наклейку рулонного материала. Если образуются воздушные мешки или вздутия, их прокалывают или прорезают. После этого на них нажимают до появления мастики из отверстия.
Наклеивать рулонную кровлю начинают с самых низких мест крыши. При внутреннем водостоке на чашу воронки наклеивают полотнище из стеклоткани, затем основными рулонными материалами оклеивают чашу и ендову в четыре слоя, соблюдая необходимую разбежку швов. Далее производят наклейку дополнительных полотнищ на примыканиях, карнизных и фронтонных свесах. Затем наклеивают первый слой на скатах, пятый слой в чаше воронки и ендове, затем второй слой и т.д.
При устройстве кровельного ковра из рулонных материалов на горячей мастике допускается одновременно наклеивать все проектные слои. Направление нахлестки стыков в наружном слое ковра должно совпадать с направлением господствующих ветров в районе строительства.
При одновременной наклейке трехслойного рулонного ковра требуется три звена кровельщиков, а для четырехслойного — четыре звена (рис. 4.9). Звенья работают с интервалом 8... 10 м. Данный способ эффек
185
тивен при большом фронте работ, например на промышленных зданиях большой площади. Каждое звено кровельщиков должно быть оснащено необходимыми средствами механизации. Дневная выработка кровельщика при отсутствии механизации составляет приблизительно 70...80 м2.
4.2.4. Механизация наклейки рулонного ковра
Для кровельных работ применяют различные механизмы. Наклеич-ная машина состоит из утепленного многосекционного бака вместимостью 30 л и катка для прикатки наклеиваемого полотнища. Эти элементы шарнирно связаны между собой рамой машины. Агрегат снабжен опорными башмаками и дугообразной скобой для передвижения на скатах кровли. Каток имеет эластичную обкладку для обжатия наклеенного полотнища. Пружинный шпатель предназначен для прошпатлевки наружной кромки в наклеенном полотнище. Помимо этого на баке укреплены кронштейны для крепления рулонного материала, направляющий валик, обеспечивающий пропуск раскатанного полотнища под каток, транспортные ролики. Полотнище рулонного материала при движении машины проходит по всей длине заправочной щели бака и вытягивает на нижней стороне тонкий слой мастики. Далее полотнище попадает под каток, который плотно прижимает и приклеивает его к основанию. При этом шпатель пришпатлевывает кромку наклеиваемого полотнища.
Для заправки бака мастикой скобу машины поворачивают вперед, при этом бак поднимается и устанавливается под углом. Каток поднима ется кверху, открывается щель для заливки в бак мастики. Мастику заливают во все секции бака, чтобы она не сливалась в одну сторону при работе на крутых уклонах. Движение машины должно быть равномерным; за смену машиной можно наклеить однослойный ковер на площади около 1500 м2. Машина весит около 40 кг, с заправленной мастикой и навешенным рулоном масса возрастает до 80 кг.
Слой мастики должен быть ровным по всей приклеиваемой поверхности, и ее расход не должен превышать 120 г/м2 полотнища. Для нанесения только мастики на поверхность основания применяют специальные машины (рис. 4.10). Бак имеет два отсека — с мастикой и дизельным топливом. В отсеке для мастики установлены три электронагревателя для регулирования и поддержания ее температуры в пределах 70...200 °C. Дизельное топливо предназначено для разогрева и промывки насоса, трубопровода и удочки-распылителя.
После приклейки рулонных материалов их прикатывают с помощью катка массой приблизительно 100 кг (рис. 4.11). В неудобных местах материал прикатывают гребками или даже руками в рукавицах. Инструмен-
186
Рис. 4.10. Машина для нанесения мастики:
1 — трубопровод; 2 — стойка; 3 — насос; 4 — бак; 5 — пульт управления; 6—форсунка
Рис. 4.11. Катки-раскатчики рулонных материалов:
1 — рама; 2 — каток; 3 — толкатель; 4 — рулон; 5 — мастика
ты и инвентарь, применяемые при производстве кровельных работ, приедены на рис. 4.12.
Основные работы по устройству кровельных покрытий на кровельных комплексных панелях, оклеенных в заводских условиях одним слоем
187
Рис. 4.12. Инструменты и инвентарь для кровельных работ:
а — металлический шпатель; б—шило; в — щетка для нанесения мастики; г — гребок с резиновой вставкой; д — штукатурный молоток; е — ведро; ж— бачок; з — термос; и — ковш;
к — большая гребенка для мастики; л — кровельный нож; м — роликовые ножницы для поперечной резки рулонных материалов
кровельного рулонного материала, нужно выполнять в следующей последовательности:
• замоноличивание стыков и заклейка швов полосками рубероида;
• установка и крепление чаш водоприемных воронок;
• устройство основания под гидроизоляцию и мест примыканий;
• изготовление основных и дополнительных слоев гидроизоляционного ковра;
• устройство защитного слоя кровель.
Защитный слой на кровле выполняют в том случае, если верхний покровный слой покрытия не имеет защитной прослойки. Наиболее распространенный защитный слой кровель — из горячей битумной антисепти-рованной мастики, на поверхность которой насыпают крупнозернистый песок или гравий. Защитный слой может быть выполнен из полимерных и полимербитумных материалов: эпоксидно-битумных композиций, включающих эпоксидную смолу, раствор битума в ксилоле и алюминиевую пудру.
Эффективна защитная покраска с использованием лака БТ-177 и алюминиевой пудры. Состав доводят до рабочей консистенции, разжижая его керосином. Чешуйчатые частицы алюминиевой пудры при нанесении окраски на поверхность «всплывают», образуя сплошную металлическую пленку. Данное покрытие имеет высокие защитные свойства, обусловленные непроницаемостью его для световых, ультрафиолетовых и ин
188
фракрасных лучей; покрытие работает как зеркало, отражая падающие на него лучи. Покрытие наносят в два слоя, при механизированном способе используют пистолеты-напылители. Покрытие просыхает медленно, но через две недели по нему можно ходить.
Кровельные работы можно выполнять при положительных и отрицательных температурах воздуха, но при отсутствии атмосферных осадков. В зимнее время запрещается выполнять работы по наклейке рулонной кровли при температурах ниже —20 °C и рекомендуется устройство только одного слоя гидроизоляционного ковра. В теплое время года должны быть наклеены остальные проектные слои рулонного ковра, перед этим кровля должна быть осмотрена и в необходимых случаях отремонтирована. Допускается в зимних условиях монтировать панели покрытия с наклеенным в заводских условиях одним слоем рулонного материала. Весной этот слой гидроизоляции должен быть тщательно проверен, отремонтирован, после чего наклеивают остальные слои рулонного ковра.
4.3. Кровли из наплавляемых материалов
Наплавляемые материалы отличаются тем, что слой мастики, необходимый для приклеивания, уже нанесен на их поверхность в заводских условиях, что позволяет сократить несколько технологических операций, связанных с приготовлением, транспортированием, подачей и укладкой битумной мастики. Наибольшее распространение получили следующие наплавляемые материалы:
• битумно-полимерные рулонные наплавляемого типа на не гниющих основах, такие,как днепрофлекс, стекломаст, филизол, изопласт, изо-эласт, рубитэкс и др.;
• эластомерные рулонные материалы, устраиваемые в один слой, а именно, элон, поликров, кромэл, кровлен, кровлелон.
Существуют два способа устройства таких кровель.
При безогневом (холодном) способе на огрунтованное основание и покровный слой наклеиваемого полотнища наносят растворитель — Уайт-спирит или керосин в количестве 45...60 г/м2, что приводит к разжижению мастики на основании и на полотнище рулонного материала. Приклеивание рулонного материала к основанию происходит непрерывно, но Прикатку уложенных полотнищ смещают по времени на 7... 15 мин.
Цементно-песчаные стяжки грунтуют раствором битума в керосине состава 1: 2. Наплавляемые материалы, применяемые для нижних слоев Кровельного ковра, очищают от минеральной посыпки, а для верхнего
189
Рис. 4.13. Наклейка наплавляемого рубероида безогневым способом: а — машина для наклеивания материалов б — наклеивание при помощи удочки; 1 — при. жимной каток; 2 — рулон; 3 — валики для смачи-вания поверхности рулона растворителем; 4 — бачок для растворителя; 5 — каток, 6 — удочка
слоя ковра очищают только кромку от крупнозернистой посыпки шириной 100 мм на ширину нахлестки полотнищ. На пологих крышах ковер наклеивают с помощью установки (рис. 4.13), которая позволяет одновременно наносить необходимое количество растворителя на полотнище и раскатывать рулон. Рулон укладывают на направляющие рабочей установки, при передвижении вперед полотнище раскатывается, на его поверхность сверху опускаются поролоновые валики, на которые подается растворитель, затем каток прижимает смоченное растворителем полотнище к основанию. Окончательную прикатку рулонного материала и склеивание его с основанием осуществляют трехкратной проходкой катка массой 100 кг через 7...15 мин после нанесения растворителя. Растворитель лучше и более гарантированно наносить с помощью удочки от ручного краскопульта.
Сущность огневого способа в подплавлении мастичного слоя с использованием агрегатов, работающих на жидком топливе (соляровое масло), газе (пропан, бутан) или электроэнергии. Все агрегаты имеют сопло, смесительную камеру, диффузор для выхода газовой смеси и патрубок с вентилем для подачи газа. Огневой способ применяют при устройстве кровли по несгораемому или трудно сгораемому основанию.
Для качественной наклейки наплавляемых рулонных материалов необходимо разогреть мастичный слой до температуры 140... 160 °C. При более низкой температуре качество склеивания будет слабым, нагрев
190
Рис. 4.14. Наклейка наплавляемого рубероида огневым способом:
а — многофункциональной газовой горелкой; б — однофорсуночной; / — каток; 2 — рулон;
3 — газовые горелки; 4 — форсунка
свыше 160 °C чреват воспламенением, а все применяемые материалы горючи. В этой связи для огневого способа наиболее приспособлена установка, оплавление основания в которой происходит инфракрасными лучами, что исключает пережог кровли; автоматический контроль за температурой на поверхности гарантирует высокое качество приклейки рулонных материалов к основанию. Оптимальным считается синхронная работа двух агрегатов — инфракрасной установки для разогрева основания и перемещающегося вслед за ней катка-раскатчика рулонного материала.
Технология устройства рулонных кровель методом подплавления мастичного слоя следующая. Конец примеренного по месту полотнища с помощью газовой горелки приклеивают на длину 0,3...0,5 м подплавлением мастичного покровного слоя к основанию. На приклеенный конец рулона устанавливают каток-раскатчик (рис. 4.14). Покровный мастичный слой разогревают по линии соприкосновения полотнищ. Когда мастичный слой приобретает текучую консистенцию, при одновременном перемещении катка-раскатчика и газовых горелок, рулон раскатывают и приклеивают к огрунтованному основанию или к наклеенному ранее слою.
4.4. Мастичные (безрулонные) кровли
Основными недостатками рулонных кровель на горячих битумных Ластиках являются их высокие стоимость и трудоемкость и соответствен-Но Низкая производительность труда кровельщиков, масса дополнитель
191
но выполняемых процессов — выравнивание, просушивание, огрунтовка и т.д. Необходимо отметить и ненадежность оклеенной гидроизоляции в условиях повышенной температуры и переменного температурно-влажностного режима. При таких условиях ускоряется гниение рулонных материалов, изготовленных на картонной основе, наклеенные материалы размягчаются и оползают, битумная мастика вытекает.
Эти недостатки не присущи мастичным кровлям. Подготовка основания под такие кровли не отличается от аналогичной подготовки для рулонной кровли — по просушенному основанию наносят слой битумной грунтовки.
В кровлях из битумных мастик мастика состоит из смеси битумно го вяжущего с волокнистым или тонкомолотым наполнителем. Мастику (эмульсию) наносят слоями (3...4 слоя, как и у рулонных кровель), каждый последующий слой — после высыхания предыдущего. Мастичные кровли могут быть неармированными и армированными. Для армирования используют стеклосетки, стеклохолсты, рубленое стекловолокно.
Нарезанный кусками стеклохолст укладывают в кровельное покрытие на предварительно нанесенный слой мастики, при этом дополнительно при наклеивании стеклохолста необходимо подавать мастику под раскатываемый рулон. Армирование из стеклохолста должно лежать на мае тике и сверху быть закрыто ею. Мастику наносят на поверхность пистоле-том-напылителем, который шлангами подсоединен к компрессору и к емкостям с материалами — мастикой или эмульсией.
Основанием под мастичные кровли служат бетонные и железобетонные плиты покрытия с ровными поверхностями, монолитные утеплители, стяжки из цементно-песчаного раствора.
При устройстве мастичной кровли, армированной рулонными стекловолокном или стеклосеткой, их раскатывают в каждом слое мастики, кроме последнего, с продольной и поперечной нахлесткой в 100 мм. Раскатку осуществляют агрегатами, которые одновременно и прикатывают рулонный материал.
Для мастичных кровель, армированных рубленым стекловолокном, применяют специальный пистолет-напылитель, конструкция которого предусматривает рубку стекловолокна на заданные размеры и смешива ние его в процессе нанесения на поверхность с мастикой.
Для увеличения долговечности мастичной кровли ее окрашивают алюминиевой краской, для защиты покрытия рекомендуют песчаную или гравийную посыпку.
Кровли из битумно-полимерных и полимерных мастик. В качестве безрулонных кровель нашли применение кровли из мастики на основе хлорсульфополиэтилена (ХСПЭ). Эта смесь, по качествам и внешнем}'
192
виду напоминающая резину, состоит из полимеров хлорсульфополиэтилена, наполнителей и вулканизующего агента. Смесь приготовляют в заводских условиях, доставляют на стройку в герметической таре, где сверху заливают сольвентом в качестве растворителя и перемешивают в двухлопастной мешалке в течение 2...3 ч.
Первоначально на стяжку марки 100 наносят кистью грунтовочный слой толщиной 0,1 мм из 10%-го раствора полимерной смеси, а через час после высыхания слоя можно наносить и основные слои из 30%-го раствора полимерной смеси. Общая толщина покрытия около 1 мм. Время высыхания отдельных слоев не более 25 мин. При производстве работ не имеет принципиального значения относительная влажность (может доходить до 100%) и температура окружающего воздуха (допустимо до-10 °C).
Материал атмосфере- и химически стоек. Эластичность кровли сохраняется в диапазоне температур от -45° до +120 °C, трещиностойкость не нарушается. Пленка хорошо сцепляется как со стяжкой, так и с металлическими конструкциями. В случае механического повреждения кровлю ремонтируют следующим образом. На поврежденное место наносят раствор из ХСПЭ и после того как растворитель улетучится, покрытие приобретает первоначальный вид. Трудоемкость устройства такой кровли в 1,5...2 раза меньше, чем рулонной, расход мастики на 1 м2 кровли от 1,5 до 3,5 кг. Лак ХСПЭ наносят на очищенную и сухую поверхность кистью, валиком или краскораспылителем в два или три слоя. Лак хранят в плотно закрытой таре в неотапливаемом помещении при температуре 0...20 °C.
Кровли из холодной асфальтовой мастики приготовляют также на основе битума. Основной компонент мастики — битумная эмульсионная паста, которая состоит из мелких частиц битума, равномерно распределенных в воде, и эмульгатора — обычно извести или глины с частицами коллоидного размера. Эти частицы тонким слоем обволакивают частицы битума, благодаря чему предотвращается обратное соединение частиц битума между собой в воде. Паста представляет собой однородную сметанообразную жидкость. При ее нанесении на изолируемую поверхность и высыхании первоначальная структура нарушается, образуются отдельные сгустки и нити битума, прочно склеивающие частицы входящего в пасту эмульгатора. Высохшая битумная паста по теплостойкости и клеящей способности мало отличается от битума. Паста обладает пониженной водоустойчивостью, поэтому в чистом виде используется только для грунтовки.
В качестве эмульгатора в пастах можно применять гашеную и негашеную известь, высокопластичную глину; примерный состав пасты бу-
? 3-7S8
193
дет следующий (содержание компонентов в %): битум — 45...55, вода — 35...45, эмульгатор — 8... 16.
Мастика состоит из 75...85% пасты, 15...25% наполнителя, дополнительно можно добавить от 3 до 10% воды, если смесь оказывается густой В зависимости от способа нанесения мастики на поверхность ее можно сделать более пластичной, добавив воды. Наполнитель, используемый в мастиках, — цемент, смесь цемента с золой ТЭЦ или с асбестовыми или стекловолокнами. Мастику наносят на поверхность соплованием с помощью растворонасоса или вручную, т.е. методом оштукатуривания. Появляется возможность комплексной механизации гидроизоляционных работ. Поверхность, на которую будет наноситься паста или мастика, должна быть очищена от пыли, мусора, при необходимости выровнена. Поверхность для нанесения мастики может быть сухой и влажной. Мастику используют по свежеуложенной цементной стяжке или по свежераспа-лубленному бетонному основанию.
Мастику наносят в 2...3 слоя, каждый после высыхания предыдущего, места стыка одного слоя должны перекрывать на 20...30 см. Стыки верхних и нижних слоев не должны совпадать. При производстве кровельных работ в зимних условиях мастику подогревают, ее температура перед нанесением должна быть 80...90 °C. Для получения качественной кровли работы нужно проводить в тепляках, при этом нельзя применять противо-морозные добавки, так как они снижают водоустойчивость гидроизоляционного ковра.
Кровли, выполненные из битумно-латексной эмульсии, представляют собой сплошное монолитное покрытие, сформировавшееся в результате коагуляции латекса и образования единой, однородной битумно-каучуковой массы. Битумно-латексные эмульсионные мастики применяют при устройстве армированных безрулонных кровель по основанию из железобетонных и асбестоцементных плит покрытия, цементно-песчаных и асфальтовых стяжек, а также для ремонта рулонных кровель. Эмульсия состоит из битума, воды, латекса и эмульгатора. В качестве эмульгатора применяют асидол-мылонафт в сочетании с едким натром и жидким стеклом.
Рекомендуется изолируемую поверхность предварительно покрывать грунтовочным слоем, который представляет 15%-ю битумную эмульсию без коагулятора. После огрунтовки укладывают армирующий слой из рулонных стекломатериалов или рубленого стекловолокна на карнизах, в ендовах, в местах примыканий и установки водосливных воронок. На армирующий материал наносят слой эмульсии.
Все рабочие операции при устройстве эмульсионной кровли механизированы. Эмульсию на крышу перекачивают с помощью специальных установок. Для нанесения состава на поверхность применяют трехка
194
нальный пистолет-напылитель, работающий от сжатого воздуха под давлением 0,35...0,4 МПа. Первый канал предназначен для подачи битумной эмульсии с коагулятором, второй — сжатого воздуха, третий — рубленого стекловолокна. Эмульсия со стекловолокном перемешивается при выходе из напылителя. В качестве коагулятора принят 5%-й раствор хлористого кальция, который ускоряет формирование эмульсии. Покрытие целесообразно наносить слоями по 2 мм при высыхании предыдущего слоя.
Формирование гидроизоляционного слоя заключается в постепенном испарении влаги с поверхности и сцеплении материала покрытия с изолируемой поверхностью. Водопоглощение битумно-латексных покрытий незначительно, всего 1...3%. Стоимость покрытия, соответствующего по водопроницаемости трехслойному рулонному ковру, дешевле в 6 раз. Расход эмульсии на 1 м2 кровли составляет при толщине покрытия 3...5 мм всего 6... 10 л.
В зависимости от температуры и влажности воздуха твердение слоя происходит за 2... 10 ч. Для повышения механической прочности покрытия и предохранения его от повреждений рекомендуется на свежеуложен-ный верхний слой нанести цементно-песчаную стяжку состава 1: 2, которая проникает в битумно-латексное покрытие, армирует его, на поверхности формируется упрочненное покрытие из стяжки.
В последнее время на поверхность наносят два слоя эмульсии и после высыхания верхнего слоя настилают стеклосетку с нахлестом 10...15 см. Такая сетка дешевле кровли из рулонных материалов, трудозатраты на производство работ сокращаются в два раза. Покрытие становится тепло-и влагостойким, а также долговечным.
Битумные эмульсии можно наносить на сухие и влажные горизонтальные, вертикальные и наклонные поверхности. При нанесении на влажные поверхности адгезионные свойства покрытия не снижаются. В составе эмульсии содержится вода, поэтому формирование покрытия происходит, в том числе при испарении воды. В сухую погоду этот процесс занимает 3...6 ч, в дождливую и влажную — может растянуться на 18...24 ч.
Нашли применение мастичные кровли на холодной битумно-бутил-каучуковой мастике с высокой стойкостью к ультрафиолетовому излучению Битурэл и Вента-У.
4.5. Асбестоцементные кровли
Асбестоцементные кровли из волнистых листов устраивают на кровлях по деревянной обрешетке на жилых, гражданских, производственных и сельскохозяйственных зданиях.
195
Асбестоцементные кровельные материалы — смесь асбеста, цемента и воды. На 100 частей цемента приходится от 10 до 25 частей асбестовых волокон. После формования и набора прочности получается материал — листы обычно волнистого профиля, предел прочности на изгиб которых не менее 10...25 МПа. Достоинства асбестоцементных листов — легкость, долговечность, огнестойкость, водонепроницаемость, стойкость к щелочам. Волнистые листы используют при уклонах кровель 40. 60%.
В практике строительства нашли широкое распространение различ ные типы кровельных листов, наибольшее применение имеют листы ВО — волнистые обыкновенного профиля, средняя масса которых 9,8 кг при следующих размерах: длина— 1200 мм, ширина — 678 мм, высота — 28 мм, толщина листа — 5,5 мм. Для крепления листов к обрешетке применяют специальные кровельные гвозди длиной 100 мм с уширенной шляпкой.
Листы усиленного профиля ВУ-1 и ВУ-2 имеют длину соответственно 2800 и 2300 мм, толщину 8 мм, при максимальной массе листов 43 кг. Кроющая способность листа ВУ-1 равна 2,17 м2. Унифицированные листы УВ для покрытия гражданских и промышленных зданий имеют длину 1750,2000,2500 мм, ширину 1125 мм, толщину 6 и 7,5 мм, массу 24...34 кг.
Волнистые листы укладывают на скате крыши с перекрытием в поперечном направлении на одну волну, в продольном — не менее 140 мм. Листы можно укладывать со смещением кромок на одну, две, три и четыре волны. Покрывать крышу с нахлесткой волнистых листов можно двумя способами: со смещением продольных кромок листов на одну волну по отношению к таким же кромкам листов ранее уложенного ряда или со смещением продольных кромок листов во всех выше укладываемых рядах.
Для укладки по первому способу заготовляют необходимое количест во листов, обрезанных на одну, две, три и четыре волны. Если при работе слева направо в ряду не раскладывается целое число листов и последний лист устраивается с нахлесткой на несколько волн, то в этом случае листы следующего ряда целесообразно начинать с этой стороны и вести справа налево. При этом линия стыков листов на скате в продольном направлении будет ступенчатой.
При укладке вторым способом в листах обрезают лишь углы (рис. 4.15), тогда линия стыковки листов на скате по продольным кромкам будет прямой.
Кровли из асбестоцементных листов устраивают не утепленными на склонах 10...30% по обрешетке из деревянных брусков (рис. 4.16, 4.17), стальных или железобетонных прогонов (рис. 4.18) и утепленными на
196
Рис. 4.15. Подготовка асбестоцементных листов ВО к укладке:
а — последовательность обрезки листов при укладке; б — соединение четырех листов продольно-поперечной нахлесткой; 1—угловой лист; 2 — сливной и фронтонный листы; 3 — фронтонный и коньковый листы; 4 — рядовой лист
Рис. 4.16. Укладка и крепление листов ВО:
о — продольный разрез ската; б—крепление листов; в—дополнительное крепление листов на карнизе; 1 — уравнительная планка; 2—лист ВО; 3— брусок обрешетки; 4 — гвоздь; 5 — резиновая шайба; б—шуруп; 7—карнизный брусок; 8— гвоздь; 9—противоветровая скоба
склонах 10...20% по деревянным брускам, в толщу утеплителя или по стяжке над утеплителем, уложенным по железобетонным плитам.
Под листы ВО укладывают деревянные бруски 6 х 6 см с шагом 530 мм. Отверстия под гвозди сверлят ручной или электрической сверлилкой. Под листы усиленного профиля укладывают металлические, железобе-
197
Рис. 4.17. Устройство кровли из асбестоцементных листов:
1 — обрешетка; 2 — коньковый брус; 3 — стропильная нога; 4 — кобылка; 5 — мауэрлат; 6 — покрытие карниза; 7— кляммеры; 8— шуруп» или оцинкованный гвоздь; 9— упругая прокладка;
10— коньковый элемент
Рис. 4.18. Способы крепления волнистых листов ВУ:
а — к железобетонному прогону; б—к швеллеру; в—к ребру полки уголка; г—к деревянному прогону; / — прогон; 2 — анкерная скоба; 3 — винт; 4 — накрывающий конец листа; 5 — гайка; 6, 10, 12, 14 — крюки;
7—шайба; 8— гидроизоляционная прокладка; 9— накрываемый конец листа; 11 — прогон из швеллера;
13 — уголок; 15 — деревянный брус
тонные или деревянные прогоны; для деревянных применимы сечения 8x8, 10 х 10 и 12x12 см. Для листа длиной 2800 мм укладывают три прогона с шагом 1300 мм, под лист длиной 1750 мм — два прогона с шагом 1500 мм.
При устройстве кровель из асбестоцементных листов и при значительных объемах в работе одновременно может быть задействовано не-198
сколько звеньев рабочих, выполняющих соответственно подготовку основания, подготовку материалов и непосредственно укладку листов, включая фасонные, в том числе из кровельной стали. Поверхность кровли обычно разбивают на захватки, работа на которых может быть организована по вертикальному или горизонтальному направлениям. Вертикальное направление характерно при укладке листов обыкновенного профиля, более хрупких. Перемещение рабочих по ним может привести к око-лам и растрескиваниям. Листы усиленного и унифицированного профиля укладывают горизонтальными рядами от карниза к коньку, прочность листов гарантирует их сохранность при перемещении рабочих и складировании материалов. Скаты кровли рекомендуется покрывать листами, начиная с противоположной господствующим ветрам стороны.
4.6. Покрытия из стального профилированного настила
Стальной профилированный настил выпускают толщиной 0,8...1,0 мм с размерами в плане 6050 х 660 мм. Профнастил применяют для покрытия промышленных зданий. По стальным или железобетонным фермам или балкам укладывают прогоны в виде швеллера с шагом 2 м, к этим прогонам крепят профнастил. Для повышения производительности труда кровельщиков перед монтажом настилы скрепляют в картины из четырех полос общей шириной 2700 мм и на поддонах подают краном к месту работ; на каждом поддоне укладывают до 10 таких картин.
В процессе раскладки картин на крыше размечают места установки заклепок и болтов. Первоначально картины крепят к крайним прогонам, просверливая отверстия электродрелью и завинчивая самонарезающиеся болты электрогайковертом. Диаметр отверстия просверливают на 0,5 мм меньше диаметра болта по резьбе, поэтому при завинчивании резьба расклепывается и болт обратно не вывертывается.
Для комбинированных заклепок отверстия сверлят на 0,1 мм меньше Диаметра заклепок. Заклепку вставляют в монтажное приспособление Двойного действия (нажимающего на заклепку и тянущего стержень) и, загнав заклепку в просверленное отверстие, склепывают панели из элементов профилированного настила (см. параграф 9.4.4 ч. 1). После раскладки и закрепления панели очищают, с наружной стороны огрунтовывают, настилают один слой рубероида в качестве парогазоизоляции, укладывают плиты из пенополистирола, а по ним устраивают трехслойную Кровлю из рулонных материалов.
199
4.7. Покрытие элементов кровли стальными листами
В строительстве применяют черную кровельную и оцинкованную сталь, листы которой имеют толщину 0,35...0,8 мм, размеры от 510 х510 мм до 1250 х 2500 мм, массу 3...6 кг. Неоцинкованную листовую сталь используют ограниченно, в основном при ремонте кровель; она мало эффективна в эксплуатации, требует частых покрасок. Оцинкованная сталь не подвергается коррозии, и срок ее эксплуатации значительно больше.
В качестве кровельных покрытий обычно применяют листы размером 710 х 1420 мм и толщиной 0,45; 0,5 и 0,55 мм, для карнизных свесов используют более толстые листы толщиной 0,63 и 0,7 мм. На строительную площадку стальные листы доставляются пачками, в пачке от 10 до 24 листов с общей массой до 80 кг.
Стальной лист необходимо отличать от картины — листа, подготовленного для фальцевания, т.е. имеющего соответствующие отгибы, вырезы и загибы. Фальцы по внешнему виду бывают лежачие и стоячие, а по степени уплотнения — одинарные и двойные (рис. 4.19). Перед укладкой и соединением между собой картины целесообразно огрунтовать с двух сторон смесью олифы с суриком, а после устройства кровли обязательна покраска за 1...2 раза масляной краской на суриковой основе.
Кровельные листы соединяют один с другим по короткой стороне листа лежачими фальцами, а по длинной — стоячими. При покрытии ска-
Рис. 4.19. Формирование фальцевых соединений:
а — отгиб кромки для одиночного лежачего фальца; б—соединение листов одиночным лежачим фальцем; в — отгиб кромки для двойного лежачего фальца; г — соединение листов двойным лежачим фальцем; д— отгиб кромок для одинарного стоячего фальца; е — соединение листов одинарным стоячим фальцем; ж — отгибы в листах кромок для двойного стоячего фальца; з — промежуточный отгиб для двойного стоячего фальца; и — законченное соединение листов двойным стоячим фальцем
200
Рис. 4.20. Рядовое покрытие ската кровельной сталью:
а — укладка рядовых полос; б— поперечное примыкание ската к стене; в — коньковый стоячий фалец; г—крепление фронтонного края рядовой полосы; I — картина в рядовой полосе; 2, 3— одинарные лежачий и стоячий фальцы; 4 — коньковый стоячий фалец; 5— доска; б— брусок; 7—фартук; 8— закладной брусок; 9 — толевый гвоздь; 10—цементно-песчаный раствор; 11— фронтонный кляммер; 12 — кровельный гвоздь
тов кровли стоячие фальцы располагают по скату, а лежачие — поперек (параллельно коньку кровли), что не препятствует стоку воды со скатов (рис. 4.20).
4.8. Современные конструкции кровель
Кровли из черепицы долговечны, не требуют ухода, но очень трудоемки, поэтому их используют в основном в индивидуальном жилищном строительстве. Такие кровли устраивают на чердачных крышах с крутыми скатами 60...80% из керамической пазовой ленточной или штампованной черепицы. Несущими элементами кровель являются стропила и обрешетка по ним из брусков, расстояние между ними в зависимости от типа черепицы — 310 и 333 мм. Укладку черепицы ведут вручную рядами от карниза к коньку, каждый очередной ряд укладывают со смещением на половину ширины черепицы. В зависимости от конструкции элементов их укладывают насухо или на цементно-известковом растворе.
Пазовая штампованная черепица (рис. 4.21) отличается от других типов черепицы тем, что имеет продольные и поперечные закрои. Этим достигается плотное сопряжение черепицы между собой как в продольных, так и поперечных рядах. Закрытые фальцевые сопряжения, образующиеся при нахлестах, предотвращают проникновение атмосферных осадков — дождя и снега. Пазовую штампованную черепицу укладывают по
201
Рис. 4.21. Покрытие ската кровли пазовой штампованной черепицей:
а — начало укладки черепицы; б—крепление черепицы; / — карнизная обрешетка; 2 — стропильная нога; 3 — половина пазовой черепицы; 4 — целая черепица; 5 — обрешетка; б — гвоздь; 7 — проволока
обрешетке из брусков сечением 60 х 60 мм и крепят кляммерами или гвоздями.
Мягкая черепица — листы, состоящие из нескольких слоев специальной асфальтовой смеси, упрочненной стекловолокном. Наружный слой покрыт защитно-декоративной посыпкой из керамической или базальтовой крошки различных цветов. Черепица сочетает в себе высокое качество материала, низкую стоимость, великолепный внешний вид, простую и быструю технологию установки; такой материал начали применять в индивидуальном строительстве совсем недавно.
Металлочерепица — кровельный материал, представляющий собой стальной оцинкованный лист толщиной 0,5 мм с полимерным (пластиковым) покрытием, имеющим рисунок, имитирующий черепицу и выполненный методом роликовой обработки. В качестве покрытия стального листа может быть облицовка из сплава алюминия, цинка и кремния. Все гофрированные складки рисунка одинаково высокие и округлые. Длина листов до 7 м (с шагом 1 м), ширина 1,1...1,2 м.
При прокатке стальной лист подвергают с обеих сторон горячей оцинковке. На обе оцинкованные поверхности наносят защитную окраску — праймер, затем слой пластика, это может быть акрил, полиэфир, поливинилхлорид, пластизол. Листы могут иметь различные цвета: белый, серый, желтый, красный, коричневый, синий, зеленый. Для разрезания листов используют кровельные ножницы и пилы с упроченными режущими поверхностями.
Листы металлочерепицы при укладке должны плотно прилегать друг к другу. Основанием под кровлю являются стропила и обрешетка, к их
202
устройству предъявляют повышенные требования, исключающие их перекос. Лист металлочерепицы укладывают на обрешетку так, чтобы край диета выступал наружу от карниза на 40 мм. В комплект изделий входят разжелобочные, коньковые и карнизные элементы. Крепление их к ниже расположенным кровельным листам и рядовых листов между собой осуществляют с помощью самозавинчивающихся болтов с уплотнением или самонарезающимися шурупами с уплотнительной шайбой.
В последнее время предпочтение отдается жесткой фальцованной кровле, в которой совершенно отсутствуют лежачие фальцы — основное место протечек, особенно крыш с небольшим уклоном. Кровельные панели представляют собой сплошное покрытие на всю длину ската, благодаря чему можно избежать поперечных соединений и нахлестов. Соединение элементов между собой осуществляется только двойным стоячим фальцем. Крепление панелей к обрешетке осуществляется с помощью кляммеров, что не нарушает целостности кровли.
Важным требованием к конструкции крыши из металлочерепицы является необходимость устройства гидроизоляционного слоя под обрешеткой для обеспечения вентиляции; в этом случае воздух будет беспрепятственно проходить от карниза до конька.
Кровли из медных листов. Для кровельных работ применяют медные листы из горячекатаной меди четырех типоразмеров: 600 х 1200 мм; 1250 х 1800 мм; 1900 х 2500 мм и 2600 х 3000 мм. Толщина листов для устройства кровель 0,5... 1,0 мм с градацией 0,1 мм. Из медных листов устраивают кровли с уклоном от 16 до 45°. Нашла применение кровля из лент или рулонов, длина которых специально оговаривается при заказе медной кровли. Такая кровля не требует ухода в процессе эксплуатации, главным ее недостатком является малая сопротивляемость механическим нагрузкам.
Технология устройства кровель аналогична покрытию листовой сталью, но имеются определенные особенности, в частности для крепления медных покрытий необходимы медные или омедненные гвозди, костыли и крючья.
Под кровлю из медных листов устраивают сплошную обрешетку из Досок или настил из гидрофобной многослойной фанеры, сверху раскатывают полотнища рулонного гидроизоляционного материала на битумной основе с нахлесткой 10 см с креплением гвоздями к обрешетке. Затем Устраивают металлическое покрытие, которое поступает на строительную площадку в рулонах.
Длина кровельного листа должна быть равна скату кровли. Поэтому Поступающий в рулонах материал раскраивают и формируют вертикальные фальцы. Фальцы соединяют с обрешеткой, кляммерами из обрезков Листовой меди, шириной 25...50 мм и длиной 70...90 мм, которые крепят к
203
обрешетке шурупами или гвоздями на расстоянии примерно 600 мм друг от друга. При рядовом покрытии из отдельных листов их соединяют между собой стоячими фальцами вдоль ската и лежачими — поперек ската.
В практике строительства нашли применение кровли из алюминиевых и цинковых листов, кляммеры и шурупы в которых также должны быть выполнены из алюминия или цинка.
4.9. Особенности технологии при выполнении работ в экстремальных условиях
Кровельные работы выполняют при температуре наружного воздуха до - 20 °C. Ограничения при производстве кровельных работ при отрицательных температурах заключаются главным образом в том, что не разрешается выполнять кровельные работы при гололедице, снегопаде, тумане, сильном ветре.
Наклеивание рулонных материалов в зимних условиях разрешается на следующие основания: асфальтовое, сразу вслед за укладкой асфальтобетона; любое другое, подготовленное в теплое время года; сборное из плит с наклеенным в заводских условиях однослойным рулонным ковром.
При таких основаниях предварительно швы между плитами необходимо заливать горячей мастикой с волокнистым наполнителем, а разжелобки выравнивать асфальтобетоном при температуре 170...200 °C. Мастику к месту работ нужно подавать в специальных утепленных термосах. Рулонные материалы до укладки их на место должны быть отогреты в помещении и доставлены к месту производства работ в утепленной таре непосредственно перед укладкой.
Наносить грунтовку и наклеивать рулонные материалы не разрешается, если основание крыши запорошено снегом, покрыто инеем или льдом. Корки инея или льда посыпают технической поваренной солью, через 6...7 ч обработанное солью основание посыпают опилками, а через 2...3 ч опилки сметают и увлажненное основание высушивают с помощью переносных калориферов.
В зимнее время при температуре не ниже — 20 °C допускается устройство только нижних подстилающих слоев, которые рекомендуется наклеивать на холодных мастиках. С наступлением теплых дней кровлю осматривают, при необходимости ремонтируют и далее наносят все последующие слои. При этом основание должно быть сухим, подогретым и огрунтованным. Допускается устройство рулонной кровли в зимних условиях на наплавляемых рубероидах.
204
В зимних условиях рулонные материалы рекомендуется наклеивать только вдоль ската независимо от уклона кровли. Одновременная укладка многослойных рулонных ковров независимо от вида мастики запрещается. Устройство защитного слоя в зимних условиях не допускается.
Теплоизоляционный слой рекомендуется устраивать из сборных плит утеплителя. Заделку стыков между плитами необходимо выполнять из холодной битумной мастики (разбавитель — соляровое масло) с наполнителем из асбестовых волокон. Такая мастика позволяет получить более прочное и монолитное основание кровли.
В зимних условиях в качестве стяжки предпочтительнее сборные плиты, наклеиваемые на горячих битумных мастиках. Асфальтобетон при укладке на основание должен иметь температуру не ниже 170 °C, что позволяет его относительно просто укладывать по маячным рейкам квадратами площадью 4 х 4 м, разравнивать и уплотнять катками.
При необходимости выполнения цементно-песчаных стяжек в зимних условиях их устраивают с противоморозными добавками (поташом или углекислым натрием), речной песок заменяют керамзитовым. Раствор при температуре 40...60 °C укладывают, как и в летнее время по маячным рейкам полосами через одну.
Для наклеивания рулонных материалов в основном применяют холодные битумно-полимерные мастики на разбавителях — лаке кукср-соль или соляровом масле. При устройстве кровель из наплавляемых рулонных материалов для разогрева покровного слоя применяют установки с горелками, работающими на жидком или газовом топливе.
Все рулонные материалы, в том числе наплавляемые, перед наклейкой выдерживают раскатанными в теплом помещении при температуре 20...25 °C в течение 1...2 сут. Холодные битумно-полимерные мастики должны быть подогретыми и перед нанесением иметь температуру порядка 70...80 °C.
Для мастичных кровель на основе асфальтовых мастик созданы мастики для применения в зимних условиях, путем введения в них двух добавок— антифризной и пластифицирующей. Антифризная (спиртовая) добавка — этиловый, метиловый и другие спирты, которые снижают температуру замерзания холодных мастик от - 5° до - 30 °C и интенсифицируют процесс высыхания мастики на морозе. Пластифицирующая добавка (неэтилированный бензин, отработанный автол, трансформаторное масло) обеспечивает подвижность или растекание битумных частиц в мастике при отрицательных температурах, способствует лучшему высыханию нанесенной на поверхность мастики, повышает морозостойкость кровли при ее эксплуатации.
205
В состав асфальтовой мастики, применяемой в зимних условиях, входят:
известково-битумная паста на воде............. . . 85%
асбестовые или стекловолокна . . ... 5%
быстротвердеющий цемент . . . . . 10%
Дополнительно:
антифриз (спиртовая добавка) . . . ... 3...7%
пластификатор (бензин).................. ... 1,5...3%
Холодные мастики для наклейки рулонных кровель в зимних условиях обычно не применяют; исключение составляет битумно-латексно-ку-керсольная мастика, которая позволяет наклеивать все проектные слои рулонной кровли. Мастика представляет собой вязкую массу черного цвета, сметанообразной консистенции, включающую, %: битум — 40, лак «кукерсоль» — 50, латекс — 3 и асбестовые или стекловолокна — 7. Мастика должна нагреваться до температуры 70 °C. Рулонных материалы целесообразно наклеивать машинами.
Допускается выполнять кровельные работы с использованием черепицы, асбестоцементных листов и кровельной стали с учетом специфики зимних условий (осадки, наледь, скольжение, ветер и т.д.).
4.10. Контроль качества
Приемка кровельных работ осуществляется как в процессе выполнения работ (промежуточная приемка), так и после их завершения. При промежуточных приемках проверяют качество работ, соответствие выполненных отдельных конструктивных слоев кровли и применявшихся для них материалов требованиям проекта. В процессе таких приемок составляют акты на скрытые работы по законченным слоям кровли: несущие конструкции крыши, паро- и теплоизоляционные слои, стяжки и вертикальные плоскости на примыканиях, кровельный ковер с его защитным слоем, водосточные устройства (ендовы, разжелобки, водоприемные воронки). Все обнаруженные отступления и отклонения от проекта исправляют до сдачи здания в эксплуатацию.
При устройстве оснований требуется систематически проверять качество применяемых материалов, особое внимание обращать на установку воронок внутреннего водостока, обделку свесов, соблюдение уклонов. Основание считается пригодным по прочности и жесткости, если оно при ходьбе не пылит и не продавливается. Если поверхность не отвечает этим требованиям, ее выравнивают с помощью стяжки. По всему основанию
206
не должно быть местных обратных уклонов или впадин, где может скапливаться и застаиваться вода.
При окончательной приемке выполненных рулонных кровель проверяют правильность послойной укладки кровельного ковра, плотность приклейки полотнищ в смежных слоях, правильность устройства примыканий к выступам крыши, парапетам. Прочность приклейки проверяют, медленно отрывая пробный образец одного полотнища от другого, отрыв должен проходить по рулонному материалу. Поверхность наклеенных слоев рулонного ковра должна быть ровной, без вмятин, прогибов и воздушных мешков.
В процессе устройства кровель из наплавляемых материалов проверяют качество использованных материалов, правильность выполнения всех этапов устройства кровли. В журнале работ отмечается готовность отдельных конструктивных элементов покрытия и кровель для выполнения последующих процессов, соответствие количества слоев кровельного ковра на всех участках кровли требованиям проекта. Качество наклейки отдельных слоев и всего кровельного ковра устанавливают путем осмотра его поверхности. В ковре не должно быть трещин, раковин, вздутий, отслоений и других дефектов. Посыпка должна быть крупнозернистой и в достаточном количестве разнесенной по всей площади кровли. Края полотнищ наплавляемых материалов в местах нахлестки должны быть склеены с нижележащим слоем.
При контроле качества мастичных кровель проверяют состав, вязкость и температуру мастик, качество основания под кровлю, кровельного ковра, а также конструктивных элементов кровельного покрытия. Качество мастик, точность их дозирования контролирует лаборатория строительной организации. Качество подготовки основания под мастичную кровлю проверяют с помощью трехметровой рейки и уровня, контролируя ровность основания и наличие требуемого уклона. На покрытии не должно быть участков с некачественным покрытием и наплывов с избыточным количеством мастики.
При устройстве асбестоцементных кровель уделяют необходимое внимание качеству подготовки основания — обрешетки. Она не должна иметь прогибов и зыбкости при ходьбе по ней. Проверяют выборочно сечение брусков, качество материала, отсутствие брака.
При контроле точности монтажа прогонов измеряют расстояние между их осями, которое должно равняться длине стандартного листа за вычетом длины нахлестки. При несовпадении полок с сопряжением листов Дополнительно выравнивают ряды прогонов, подрезают асбестоцементные листы и т.п.
В кровлях из штучных материалов проверяют отклонения от заданного уклона по скату и ровность укладки материалов по горизонтали. На
207
пуск черепицы должен быть в пределах 120...140 мм, смещение элементов может быть на одну волну меньше или больше нижележащего ряда.
Качество металлических кровель обычно оценивают визуально. Осматривая кровлю снизу, необходимо убедиться, что элементы кровель плотно прилегают к обрешетке, закреплены к ней без видимых просветов, ряды листов покрытия параллельны свесу или коньку. Проверяют отсутствие потеков и непрокрашенных мест на неоцинкованных деталях кровли.
В картинах, желобах и разжелобках не должно быть пробоин, коррозионных свищей, разошедшихся фальцев картин, грязи, ржавчины, непрочной краски. При уклонах крыш менее 30° проверяют, чтобы лежачий фалец был выполнен двойным и был промазан суриковой замазкой.
4.11. Охрана труда при производстве кровельных работ
При производстве кровельных работ необходимо обращать внимание на следующее: возможно падение людей и материалов с крыши, а также использование материалов с высокой температурой и горючие, легко воспламеняющиеся растворители.
Основные мероприятия по охране труда:
• проверка исправности и прочности закрепления обрешетки, стропил и ограждений;
• выполнение работ в нескользкой обуви по сезону, при необходимости в очках и респираторах;
• привязка рабочих канатами диаметром не менее 15 мм к неподвижным элементам крыши;
• соблюдение особых условий при приготовлении и разогреве мастик;
• переноска горячей мастики в закрытой таре, не допуская ее выплескивания;
• запрещается работать на крыше при гололедице, ливне, тумане, сильном снегопаде и ветре более 15 м/с.
При работах на плоских и пологих крышах необходимо устанавливать временные перильные ограждения высотой 1 м с бортовой доской 25 х 180 мм.
Работы необходимо прекратить во время гололедицы, густого тумана, при наступлении темноты, если нет достаточного искусственного освещения рабочего места и подходов к нему, при ветре силой 15 м/с и более, ливне и сильном снегопаде.
208
Баки, бочки и бидоны, в которых транспортируют и хранят бензин, керосин, эмульсии и мастики, должны быть плотно закрыты пробками и крышками. При погрузке и разгрузке запрещается сбрасывать емкости с материалами с транспортных средств.
Электросеть при производстве кровельных работ всегда должна быть в исправном состоянии.
ГЛАВА 5
ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ
5.1. Виды и способы устройства гидроизоляции
Кирпич, бетон и другие строительные материалы поглощают и удерживают воду в порах. Благодаря капиллярному подсосу, вода в конструкциях может подниматься на значительную высоту.
Насыщенные влагой материалы теряют прочность и другие важные эксплуатационные качества, а наличие во влаге солей приводит к разрушению этих материалов и конструкций.
Работы по предохранению конструкций от проникновения в них влаги называют гидроизоляционными, а слой водоустойчивых материалов на ограждаемой поверхности — гидроизоляцией. По месту расположения в пространстве гидроизоляция может быть подземной, подводной и наземной, относительно изолируемого здания — наружной или внутренней. По назначению гидроизоляцию подразделяют на герметизирующую, теплогидроизоляционную, антикоррозионную и антифилътрационную.
Гидроизоляцию выполняют для защиты подземных частей зданий и сооружений от проникновения грунтовых вод и предотвращения капиллярного подсоса влаги (рис. 5.1), создания непроницаемости хранилищ различных жидкостей от воздействия агрессивных вод.
В жилых л гражданских зданиях гидроизолируют фундаменты, стены и полы подвалов, полы первых этажей бесподвальных зданий, полы и стены санитарных узлов и ванных комнат. В промышленных зданиях и сооружениях соответственно гидроизоляции подвергают полы и стены цехов с мокрыми процессами, переходы, туннели и станции метрополитенов, резервуары, колодцы, приямки.
209
Рис. 5.1. Гидроизоляция фундаментов от капиллярной влаги:
1— отмостка; 2—цементная штукатурка; 3 — противокапиллярная прокладка; 4— окрасочная гидроизоляция; 5—защитное ограждение; 6— фундамент; 7—гидроизоляция деформационного шва; 8—бетонная подготовка; 9 — цементная водоупорная стяжка; 10—пригрузочная плита
Различают следующие основные виды гидроизоляции: окрасочную, оклеенную (из рулонных и пленочных материалов), штукатурную (включая торкрет), асфальтовую и сборную (из металлических и полимерных листов и профилей). Нашли применение изоляция литая (изоляционный материал разливается по изолируемой поверхности или заполняет щели), пропиточная (пропитка пористых материалов), засыпная (из гидрофобных порошков) и инъекционная (нагнетание в грунт, щели и трещины гидроизоляционного материала).
По конструктивному решению гидроизоляция может быть одно- и многослойной, армированной и неармированной, с защитным слоем и без него, вентилируемой, когда подпокровное пространство сообщается с наружным воздухом.
Вид принимаемой гидроизоляции зависит от требуемого качества, прочности, существующего подпора грунтовых вод. При выборе гидроизоляции учитывают требуемую в помещении сухость, трещиностой-кость конструкций. Выбираются те материалы, которые наиболее полно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к гидроизоляции, путем сравнения их характеристик с условиями эксплуатации.
Подготовка поверхности. Перед нанесением гидроизоляции выполняют подготовительные процессы. Первоначально на площадке, где будут производить гидроизоляционные работы, осуществляют понижение уровня грунтовых вод до отметки, не менее чем на 50 см находящейся ниже нижней отметки гидроизоляции. Далее осуществляют подготовку поверхностей для нанесения гидроизоляционного покрытия. Для различного типа оснований подготовительные процессы различны.
Для поверхностей из бетонных конструкций производят:
• очистку поверхности от грязи;
• снятие бугров и других неровностей;
• срезку выступающих концов арматуры;
210
• заделку углублений и раковин цементным раствором;
• просушивание поверхностей;
• грунтовку.
Для поверхностей из кирпича дополнительно выполняют:
• очистку поверхностей пескоструйным аппаратом;
• увлажнение поверхностей для удаления мелких пылеватых частиц.
Для металлических конструкций выполняют следующие подгото-[тельные процессы:
• снятие окалины и ржавчины;
• устранение различных масел с помощью щеток, скребков или пес->струйным аппаратом.
Очистка и выравнивание поверхностей. Поверхности необходимо дательно очищать от грязи, пыли и жирных пятен пескоструйным аппа-
ратом или металлическими щетками. Имеющиеся раковины, каверны, выбоины, глубокие трещины и другие дефекты необходимо тщательно зачищать и заделывать. При подготовке кирпичных и бетонных поверхностей под штукатурную гидроизоляцию для лучшего сцепления изоля
ции с основанием производят их насечку ручным или механизированным
инструментом.
Просушивание поверхностей осуществляют для обеспечения большей долговечности и гарантии лучшего качества гидроизоляции для всех видов покрытия (кроме штукатурной изоляции на цементно-песчаном растворе), которые следует- наносить только на сухие поверхности. Просушивание осуществляют электровоздуходувками, калориферами, лампами и установками инфракрасного излучения.
Грунтовка является обязательным элементом подготовки поверхностей для нанесения битумных и окрасочных составов. Она представляет собой раствор битума в бензине состава 1:3, наносимый на изолируемую поверхность. При возможности мастику, а также поверхность подогревают, что способствует- лучшему проникновению грунтовки в поры материала. Чаще вместо прогрева основания наносят два слоя грунтовки — первый слой из холодного раствора битума в керосине или дизельном топливе, а второй слой — раствор битума в бензине. Грунтовку наносят на изолируемую поверхность пистолетом-распылителем, краскопультом или кистью.
При напоре воды более 1 м вод. ст. гидроизоляцию устраивают на наружной поверхности (со стороны напора воды), при меньшем напоре— можно с той или другой стороны.
При назначении типа гидроизоляции необходимо учитывать:
• требуемую сухость изолируемого помещения;
• трещиностойкость изолируемых поверхностей;
211
• величину гидростатического напора воды;
• температурные и механические воздействия;
• агрессивность внешних вод;
• имеющийся выбор гидроизоляционных материалов.
5.2. Окрасочная (обмазочная) гидроизоляция
Используют данный тип гидроизоляции при незначительном (до 0,2 МПа) давлении грунтовых вод. Назначение окрасочной изоляции — защита от капиллярной влаги конструкций, засыпаемых землей. Данный вид гидроизоляции применяют на монолитных и сборных железобетонных конструкциях с капиллярным подсосом грунтовых вод или кратковременным обводнением. В случае постоянного обводнения и при наличии агрессивных вод применяют для изоляции композиции на основе эпоксидных смол при условии достаточной трещиностойкости сооружений и частей зданий (рис. 5.2).
Для устройства окрасочной гидроизоляции применяют:
• битумные, дегтевые и битумно-полимерные составы;
• полимерные окрасочные составы;
Рис. 5.2. Окрасочная гидроизоляция при капиллярном подсосе грунтовых вод: / — отмостка; 2 — окрасочная гидроизоляция; 3— фундамент; 4 — чистый пол; 5— цементная стяжка; 6 — гидроизоляция деформационного шва
• масляные и маслосодержащие лаки и краски;
• окрасочные составы на минеральной основе.
Наиболее эффективны гидроизоляционные материалы на полимерной основе: эпоксидные лаки, краски и мастики, лакокрасочные материалы, содержащие каучуки и их производные, хлорсульфополиэтилен и другие полимеры.
Нашли применение окрасочные составы на минеральной основе, к ним относятся краски, изготовляемые на основе цемента (полимерцементные) и на жидком стекле. Для повышения защитной способности и деформативной устойчивости полимерце-ментных красок на окрашиваемую поверхность предварительно наносят тонкий слой разбавленного латекса. Краски на минеральной основе предназначены для отделки бетонных поверхностей и защиты их от сла
212
боагрессивных сред. Они обладают повышенной водо-, морозо- и атмо-сферостойкостью по сравнению с водоэмульсионными красками.
Окрасочная гидроизоляция рекомендуется для трещиностойких конструкций. Для повышения надежности ее армируют стеклотканями, мешковиной и другими рулонными материалами.
Окрасочная гидроизоляция представляет собой сплошной водонепроницаемый слой, выполненный из холодных или горячих битумных мастик и синтетических смол. Материалы для окрасочной гидроизоляции на основе битумов готовят, как правило, в заводских условиях и используют на строительных площадках в готовом виде. Доставку осуществляют специальным автотранспортом, оборудованным средствами подачи гидроизоляционного материала к месту использования (автогудронаторы, битумовозы и т.п.).
Полимерные гидроизоляционные материалы обычно доставляют к месту использования в виде компонентов в герметических емкостях: смесь эпоксидной смолы с растворителем и фиксатором и отдельно— отвердитель. Смешивание компонентов производят непосредственно перед нанесением на поверхность в объеме, рассчитанном на 30...40 мин работы с гидроизоляционным материалом.
Как разновидность полимерного гидроизоляционного материала нашел применение этиленовый лак. Лак или краску на его основе доставляют к месту производства работ в герметических емкостях. Этиленовый лак в Чистом виде используют только для грунтовки основания. При приготовлении этиленовых красок и с целью придания им большей трещино-стойкости и прочности в этиленовый лак добавляют пластификатор (битум или поливинилхлоридный лак), пигменты, наполнители (кварцевый песок, стекловолокно, коротковолокнистый асбест).
На окрашиваемую поверхность можно наносить гидроизоляционный материал в горячем виде — битум, деготь, пек без каких-либо добавок или растворителей. Те же материалы, разжиженные растворителями — бензином, керосином, соляровым маслом, становятся мастиками, в которые для прочности можно добавлять наполнители — асбестовые и стекловолокна в количестве до 10% по массе, мел, известняк или шлак с крупностью частиц не более 0,3 мм.
Технология устройства окрасочной гидроизоляции. Технологический процесс независимо от видов применяемых материалов и функционального назначения покрытий состоит из следующих основных технологических операций: подготовки поверхности, нанесения окрасочной гидроизоляции и формирования покрытия (сушка, отверждение, декоративная отделка).
При подготовке поверхности высолы, потеки раствора, продукты коррозии, все пятна удаляют скребками, стальными щетками, наждачны-
213
Рис. 5.3 Нанесение окрасочной гидроизоляции ручным способом:
а — по вертикальной поверхности валиком, б—по горизонтальной поверхности щеткой; 7 — поверх ность, подготовленная под гидроизоляцию, 2 — огрунтованная поверхность; 3 — емкость с гидроизоля ционным материалом, 4 — участок, покрываемый гидроизоляцией, 5 — валик, 6 — поверхность, покры тая гидроизоляцией; 7—щетка, 8— полосы, накрывающие смежные участки
ми кругами. Раковины, поры и трещины на поверхности бетона заделывают цементно-песчаным раствором. Выступающую на поверхность арматуру при необходимости отрезают или очищают от ржавчины, заделывают полость раствором. Запыленные конструкции чистят пылесосами, сжатым воздухом, волосяными щетками, поверхность промывают и сушат.
Перед нанесением окрасочной гидроизоляции подготовленная поверхность огрунтовывается. Грунтовка необходима для обеспечения лучшей адгезии к поверхности и производится жидким раствором гидроизоляционного материала, который глубже проникает в поры и неровности поверхности, что и обеспечивает в последующем лучшее сцепление гидроизоляции.
Этот вид гидроизоляции наносится в 2...3 слоя. Окрасочная изоляция выполняется тонкими слоями по 0,2...0,8 мм, а обмазочная — более толстыми слоями по 2...4 мм. Для обмазки применяют обыкновенные кисти, окраску чаще выполняют краскопультами или пистолетом-распылителем (рис. 5.3, 5.4). При незначительных объемах работ и в труднодоступных местах возможен ручной способ окраски, кисти недопустимы при быстро сохнущих материалах. Используют пневматический способ нанесения гидроизоляции при расстоянии от головки распылителя до поверхности 25...30 см и безвоздушный (гидродинамический) способ при расстоянии 35...40 см, распылитель при этом должен быть расположен перпендикулярно к поверхности.
Нанесение окрасочной гидроизоляции осуществляют полосами с нахлесткой полос. Рабочие, выполняющие данный вид гидроизоляции, обязаны работать в комбинезонах, при использовании синтетических мате-
214
Рис. 5 4. Нанесение окрасочной изоляции средствами малой механизации:
а — на вертикальные поверхности; б — на фундаменты; в — на горизонтальные поверхности; 1 — поверхность, покрытая гидроизоляционным материалом; 2 - огрунтованная поверхность; 3 — факел распыляемой гидроизоляции; 4 — форсунка; 5 — удочка-распылитель, 6 — рукава для подачи гидроизоляции от автогудронатора, установки с компрессором и т.п.
риалов дополнительно в защитных очках и респираторах, а в отдельных случаях — в противогазах.
Окрасочная (обмазочная) гидроизоляция оказывается недостаточно пластичной и упругой, поэтому она растрескивается при деформациях, осадке и вибрации сооружений. Данный вид изоляции нельзя применять для трещинонеустойчивых конструкций и для зданий, у которых еще не закончилась осадка.
Учитывая отмеченные недостатки данного типа гидроизоляции на выполненное гидроизоляционное покрытие должна быть уложена защитная конструкция:
• на горизонтальные поверхности — в виде цементной или асфальтовой стяжки толщиной 3...5 см;
• на вертикальные поверхности — в виде цементной штукатурки по металлической сетке.
Для окрасочной гидроизоляции разработаны каучукосодержащие составы на основе углеводородных полимеров. Материалы на поверхность наносят методом безвоздушного распыления с подогревом, обеспечивающим в отличие от традиционных методов равномерность формирования полимерной пленки на конструкциях различных форм и образование покрытия с высоким качеством поверхности. Достигается полная влагонепроницаемость и высокая эффективность защиты. Материалы на этой основе экологически чистые, не содержат высокотоксичных и канцерогенных веществ. Покрытие характеризуется улучшенной стойкостью к воздействию агрессивных компонентов почвенных сред, имеет высокую адгезию к кирпичу, бетону, металлу и другим строительным материалам. Исключительная эластичность покрытия (до 1800%) позволяет Избежать появления дефектов на его поверхности даже при значительных
215
деформациях основания (образование макротрещин толщиной до 1 см) и тем самым сохранить высокий уровень защитных свойств в процессе эксплуатации зданий. При необходимости дополнительной защиты покрытия от механических повреждений можно производить монтаж (наклейку) защитных панелей после устройства покрытия через несколько часов.
Благодаря регулируемому подогреву материала в форсунке до температуры 70 °C его можно наносить на поверхность при температуре до - 20 °C, температура эксплуатации от - 40 до + 60 °C, гарантийный срок эксплуатации более 30 лет.
5.3. Оклеенная гидроизоляция
Оклеенную гидроизоляцию применяют при гидростатическом давлении 0,2...0,4 МПа и выполняют из гнилостойких материалов. Данный вид гидроизоляции — покрытие из нескольких слоев рулонных, пленочных или листовых материалов, изготовленных на основе битума, дегтя, которые послойно наклеивают на поверхность посредством битумных мастик или синтетических составов. Гидроизоляцию наносят со стороны гидростатического напора воды.
Для оклеенной гидроизоляции используют рубероид, в том числе наплавляемый, стеклорубероид, пергамин, толь, бризол, изол, гидроизол, металлоизол, стеклоизол, фольгоизол, фольгорубероид, эластобит, армо-битэп и т.п. Из пленочных материалов наибольшее применение получили полихлорвиниловая, полипропиленовая и полиизобутиленовая пленки.
Преимущества полимерных рулонных материалов в их гнилостойко-сти и высокой химической стойкости в агрессивных средах. Для перекрытия трещин и уплотнения швов используют стеклобит — стеклосетку, покрытую резинобитумной мастикой.
Основанием под оклеенную изоляцию может служить бетон, цементная стяжка, кирпичные стены, сборные железобетонные конструкции Количество наносимых слоев 3...5, применяемые рулонные материалы аналогичны используемым для устройства кровель — стеклоткань, изол, бризол, гидроизол, рубероид с гнилостойкой основой, полихлорвинил, полиэтилен, винипласт и др.
В зависимости от применяемого рулонного материала используют мастики:
битумные для рубероида, бризола и других материалов на основе битума;
клеи на эпоксидных смолах — для полихлорвиниловых и других пластмассовых рулонных и листовых материалов.
216
Технология устройства оклеенной гидроизоляции. Требования к подготовке изолируемых поверхностей аналогичны окрасочной изоляции. Рулонные материалы предварительно раскатывают, чтобы материал выровнялся, принял горизонтальную форму; процесс требует 12...24 ч. Перед устройством оклеенной гидроизоляции подготовленную поверхность огрунтовывают. Углы перехода горизонтальных поверхностей в вертикальные оклеивают в 2...3 слоя полосками рулонного материала с тем, чтобы основной рулонный ковер плотнее прилегал к основанию, не рвался и лучше приклеивался в местах перегиба.
Наклейку рулонных гидроизоляционных материалов на битумной основе производят посредством мастик на аналогичной основе — битумных и резинобитумных. На горизонтальных поверхностях наклейку ведут полосами с нахлесткой на 100 мм. Стыки полос по высоте не должны совпадать, смещение стыков должно быть не менее 300 мм.
Процесс устройства горизонтальной гидроизоляции аналогичен устройству рулонной кровли — под раскатываемое полотнище рулонного материала на основание наносят слой мастики. Если при устройстве рулонного ковра образуются пузыри, то их прокалывают, выдавливают воздух до появления на поверхности мастики. Если под пузырем нет мастики, рулонный материал в этом месте разрезают крестообразно, отгибают надрезанные края, промазывают их и основание мастикой и вновь приклеивают. При использовании изола, фольгоизола и стеклорубероида мастику наносят на изолируемую поверхность и обязательно на рулонный материал.
Полотна гидроизоляции наклеивают и разглаживают вначале вдоль полотна, затем под углом и в конце, более тщательно вдоль кромок приклеивания. Для наклейки и разглаживания могут быть использованы машины и катки, применяемые для кровельных работ.
Гидроизоляцию вертикальных поверхностей осуществляют вручную, целесообразная организация работ — отдельными ограниченными по длине участками (захватками). По высоте осуществляют разбивку на ярусы. Если высота гидроизоляции не превышает 3 м, то рулонные материалы наклеивают по всей высоте снизу вверх (рис. 5.5). При значительной высоте изолируемой поверхности работу ведут ярусами в 1,5 ..2 м снизу Вверх, с нахлесткой полотнищ по длине и ширине, при работах на высоте используют подмости и леса.
Устройство гидроизоляции при использовании полимерных пленок (полиэтиленовых, полипропиленовых, поливинилхлоридных) имеет существенные отличия. Из рулонов целесообразно предварительно нарезать куски необходимой длины и сварить в укрупненные полотнища.
217
Рис. 5.5. Устройство оклеечной гидроизоляции:
1—емкость с мастикой, 2 — выпуск ковра горизонтальной гидроизоляции; 3 — поверхность, огрунтованная под гидроизоляцию; 4—первый слой изоляции; 5 — второй слой изоляции;
6—защитная стенка (при необходимости)
Подготовку полимерных рулонных материалов чаще всего осуществляют в заводских условиях или специально оборудованных в закрытых помещениях верстаках, где производят склеивание полотнищ по требуемым или размерам, удобным для транспортирования и укладки. Полотнища склеивают полиэпоксидным, полиуретановым или другим синтетическим клеем. Склеенные и свернутые в рулон полотнища выдерживают в течение 2...3 сут, при необходимости отдельные полотнища на рабочем месте сваривают пистолетами-горелками.
Перед наклеиванием на рулонные материалы или на укрупненные полотнища наносят грунтовочный слой и после его высыхания снова свертывают в рулоны. На изолируемые поверхности также наносят тонкий грунтовочный слой. После его высыхания на изолируемую поверхность наносят клеящий слой, рулоны постепенно раскатывают и плотно приглаживают к поверхности, не допуская образования воздушных мешков (рис. 5.6). Ручной инструмент, используемый при выполнении оклеечной гидроизоляции, представлен на рис. 5.7.
Для синтетической гидроизоляции устраивают огрунтовку основания разбавленной битумной мастикой. На просохшее основание полотнища укладывают насухо или приклеивают. Обычно данный вид гидроизоляции состоит из одного-двух слоев. При укладке насухо полотнища укладывают с нахлесткой 30...40 мм и сваривают. При наклейке крайние полотнища отгибают на вертикальную поверхность на 150...200 мм и приклеивают к ней клеем 88Н или мастикой КН-3. Для наклейки горизонтальных полотнищ используют битумно-полимерную мастику, разжиженную соляровым маслом и подогретую до 70...80 °C, перхлорвиниловый
218
Рис. 5.6. Горизонтальная оклеенная гидроизоляция из синтетических пленок: а — укладка гидроизоляции «насухо»; б — укладка на клее; 1 — бетонное основание; 2 — грунтовка на битумной основе; 3 — полотнище синтетического материала; 4 — отогнутая кромка полотнища; 5 — слой клея; б— кромка полотнища, наклеенная на вертикальную поверхность; 7—стык внахлестку; 8 — слой мастики или клея; 9 — раскатываемое полотнище; 10 — разглаживание приклеиваемого полотнища
Рис. 5.7. Ручной инструмент для оклеечной гидроизоляции:
/ — стальная щетка; 2 — волосяная щетка; 3 — кисть; 4 — скребок; 5 — шпатель с длинной ручкой; 6 — шпатель-скребок; 7 — нож
или каучуковый клей. Клей наносят на поверхность, некоторое время подсушивают, раскатывают и плотно приглаживают полотнища к изолируемой поверхности. Укладку осуществляют с нахлесткой 30...40 мм при полимерных клеях и 80...100 мм — при битумно-полимерных мастиках. Для предохранения пленок от повреждений сверху располагают один-два слоя пергамина и делают цементно-песчаную стяжку толщиной 30...40 мм.
219
Рис. 5.8. Наклеивание синтетических материалов на вертикальную поверхность:
1 — поверхность, покрытая слоем мастики или клея; 2 — наклеиваемое полотнище
Вертикальную гидроизоляцию из синтетических материалов (пленок) рекомендуется устраивать из одного полотнища на всю высоту или с минимальным количеством швов (рис. 5.8). Полотнища, предварительно свернутые в рулоны, разматывают и прикрепляют к основанию снизу вверх, при высоте более 2 м используют для работы подмости или леса. При высоте гидроизоляции до 3 м полотнища приклеивают к основанию битумно-полимерной мастикой или перхлорвиниловым клеем. При высоте изолируемой поверхности более 3 м полотнища пристреливают к основанию дюбелями через 1...1,5 м по высоте и 0,5...0,6 м по ширине. Допускается приклеивание ковра не по всей плоскости, а точечное, мастика в этом случае наносится участками размером не менее 200 х 200 мм с такими же, как у дюбелей расстояниями по ширине и высоте. При необходимости соединения полотнищ нахлестку принимают шириной 30...40 мм, сварку осуществляют горячим воздухом (180...260 °C).
Стыки рулонов и полотнищ располагают вразбежку, чтобы швы верхних слоев не лежали друг над другом. Наклеивать рулонные материалы во взаимно перпендикулярных направлениях нельзя. При перекашивании рулонов более чем на 2 см их выравнивают, если это не удается, то полотнище обрезают и далее гидроизоляцию, наклеивают ровно.
Технологический процесс устройства оклеенной гидроизоляции из наплавляемых рулонных материалов состоит из операций расплавления или разжижения склеивающего слоя мастики с немедленной раскаткой, приклейкой и прикаткой рулона. Высокое качество работ обеспечивается при использовании следующих установок: 1) оборудованных инфракрасными излучателями; 2) в которых открытое пламя регулируется по длине специальными рассекателями и ограничителями; 3) в которых процессы раскатки рулона и расплавления склеивающего слоя согласованы по вре-220
мени. Качество приклеивания значительно повышается, если грунтовка основания выполнена за 2...3 раза и одновременно с расплавлением склеивающего слоя проводится подогрев основания.
Оклеечную гидроизоляцию, эксплуатируемую в грунте и в условиях атмосферных воздействий, предохраняют от преждевременного разрушения защитными ограждениями. Горизонтальную гидроизоляцию защищают цементно-песчаной или асфальтовой стяжкой, железобетонными плитами. Вертикальную гидроизоляцию поверхностей подземных сооружений защищают кирпичной кладкой, цементной штукатуркой по сетке или железобетонными плитами, устройством глиняных замков. Ограждение из кирпича или железобетонных плит выкладывают на расстоянии 10 мм от оклеенной гидроизоляции. Пространство между ними заливают горячей битумной мастикой типа битуминоль.
Для устройства глиняных замков, предохраняющих оклеечную гидроизоляцию от непосредственного соприкосновения со слабоагрессивными грунтовыми водами, применяют глины с широким интервалом пластичности. Глины предварительно разминают глиномялками и увлажняют до необходимой влажности. Глину укладывают слоями толщиной 0,15...0,2 м и уплотняют трамбовками.
Оклеенная рулонная гидроизоляция — это стойкий вид изоляции, ее применяют даже в конструкциях с небольшими деформациями и осадками.
5.4. Штукатурная гидроизоляция
Она может выдерживать гидростатическое давление до 0,5...0,6 МПа. К штукатурным гидроизоляционным составам относят:
• цементно-песчаные растворы с различными уплотняющими добавками;
• полимерцементные и стеклоцементные растворы;
• торкрет из коллоидного цементного раствора;
• мелкозернистый асфальтобетон (асфальтовая штукатурная гидроизоляция).
Цементно-песчаную изоляцию в чистом виде применяют крайне редко, обычно ее совмещают с окрасочной или оклеенной гидроизоляцией. Надежность штукатурной изоляции значительно повысится при армировании ее металлическими сетками и стеклотканевыми материалами (рис. 5.9).
В остальных случаях для штукатурной гидроизоляции применяют водонепроницаемый безусадочный цемент или портландцемент с уплот-
221
Рис. 5.9. Штукатурная гидроизоляция подземных конструкций:
1 — изолируемая конструкция; 2 — грунтовочный слой; 3 — штукатурная изоляция; 4 — металлическая сетка; 5 — анкер
1
I
I
I
I
II i
и
няющими добавками — церезитом, хлорным железом, жидким стеклом, алюминатом натрия, битумными и латексными эмульсиями. В растворе используют чистый песок с минимальной крупностью зерен 1,5 мм. Толщина гидроизоляционного слоя задается в проекте и находится в пределах 5...40 мм.
Приготовление цементного раствора с добавкой церезита производят в следующей последовательности: приготовляют сухую смесь из 1 части цемента и 2...3 частей мелкого песка; эту смесь затворяют церезитовым молоком (на одну часть церезита берется 10 частей воды) и доводят до консистенции обычного штукатурного раствора. Раствор наносят на подготовленную поверхность слоем в 2...4 см в зависимости от расчетного давления воды. Полученную поверхность железнят цементным раствором (без песка), замешанным на церезитовом молоке.
Хлорное железо в количестве 3% от массы цемента во время схватывания раствора образует гидрат оксида железа, который закупоривает поры цементного камня и делает поверхность практически непроницаемой.
Жидкое стекло — 2,5% от массы цемента делает изоляцию после затирки и железнения напорной. А покрытие такой изоляции в три слоя жидким стеклом по затвердевшей цементной штукатурке приводит к образованию гидроизоляции, пригодной для железобетонных резервуаров.
Цементно-песчаная изоляция с добавлением 5% латекса становится повышенно-эластичной, но прочность покрытия снижается практически вдвое, поэтому приходится применять более высокую марку раствора. На растворе состава от 1:1 до 1:3 изоляцию получают прочной, не требуется защитного покрытия от механических повреждений, раствор легко наносят вручную и с помощью средств механизации. Полученную изоляцию легко ремонтировать и восстанавливать. Общая толщина изоляции составляет 2...2,5 см.
При нанесении штукатурной изоляции методом торкретирования с применением цемент-пушки обычно наносят не менее двух слоев изоляции. Два слоя изоляции общей толщиной 25 мм выдерживают гидростатический напор 10 м, три слоя толщиной до 30 мм — до 20 м.
Когда изолируемые поверхности подвергаются непродолжительным периодическим увлажнениям (санитарные узлы, ванные, кухни, подсоб-
222
I ные помещения столовых), места прохода трубопроводов при устройстве штукатурной изоляции армируют стеклотканью с выводом ее и закреплением на высоте не менее 120 мм от уровня пола (рис. 5.10). Для большей прочности и получения гладкой поверхности при всех случаях оштукатуривания осуществляют же-лезнение.
Технология устройства штукатурной гидроизоляции. Устройство штукатурной изоляции включает в себя операции по подготовке поверхностей, усилению мест возможных деформаций, нанесению штукатурных изоляционных составов, мероприятия по предупреждению сползания гидроизоляционного
Рис. 5.10. Штукатурная гидроизоляция мест прохода трубопроводов:
1 — металлический хомут; 2 — штукатурная изоляция; 3— стеклоткань; 4 — керамическая плитка; 5 — изолируемая конструкция;
6 — трубопровод
слоя на вертикальных и наклонных поверхностях.
Подготовка поверхностей заключается в очистке, выравнивании и просушивании до требуемой влажности. Места, в которых возможна деформация изолируемых конструкций (сопряжения, углы, ниши и т.д.), усиливают предварительно установленной металлической сеткой, а также стеклотканью, укладываемой в процессе нанесения штукатурной изоляции.
Для повышения надежности сцепления штукатурного слоя с изолируемой поверхностью проводят ее подготовку: срубают наплывы бетона, устраивают насечки, глянцевые поверхности обрабатывают пескоструйным аппаратом, в заключение поверхности обеспыливают, поверхность промывают и сушат.
Цементно-песчаную штукатурную изоляцию наносят, как правило, механизированным способом с применением штукатурно-затирочных машин, и только при небольших объемах работ и в неудобных местах — вручную. Широкое применение для механизированного нанесения цементно-песчаных составов получили цемент-пушки, растворона-сосы и штукатурные агрегаты. Технология нанесения штукатурных растворов на поверхность подробно рассмотрена в гл. 9.
Разновидностью штукатурной изоляции является цементный торкрет, который позволяет механизировать процесс нанесения покрытия и повысить его надежность. Чаще применяют активированный коллоидный цементный раствор, который наносят при помощи цемент-пушки, поддерживая давление сжатого воздуха в пределах 0,25...0,3 МПа. Сухая смесь подается к изолируемой поверхности пневматически по резинотка
223
невым рукавам от цемент-пушки, в которой смесь дозируется тарельчатыми питателями. Сухая смесь смешивается с водой в штукатурном сопле, куда вода поступает по отдельному резинотканевому рукаву, оборудованному дозирующим вентилем.
Сопло перемещают на расстоянии 50 см от поверхности круговыми движениями, чем достигается более ровное нанесение штукатурного намета. Затирать свеженанесенный слой активированного торкрета не реко мендуется, так как это приводит к нарушению плотности структуры и сцепления с основанием. Гладкую поверхность штукатурной изоляции получают путем нанесения дополнительного слоя толщиной 4...5 мм из состава, содержащего мелкий кварцевый песок. В этом случае верхний слой заглаживают до его схватывания. Вертикальные поверхности изолируют снизу вверх полосами шириной 80... 100 см на всю высоту, длина захватки в пределах 20 м.
Нашла применение технология нанесения слоев торкрета с их арми рованием рубленым стекловолокном. После нанесения слоя раствора производят набрызг под давлением волокон стекловолокна в свежеуло-женный слой раствора. Рабочие характеристики покрытия возрастают при добавлении в состав 10% латекса. Общая толщина покрытия достигает 8... 10 мм и характеризуется высокими трещиностойкостью и прочностью.
После нанесения штукатурной изоляции из цементно-песчаного раствора ее окрашивают битумными лаками и эмульсиями, которые образу ют на поверхности водонепроницаемый слой и создают благоприятный режим для процессов гидратации.
При совпадении требований по обеспечению водонепроницаемости и качественной декоративной отделки помещения производят облицовку поверхностей в душевых, ванных, прачечных плитками на штукатурных растворах с повышенной влагонепроницаемостью.
Изоляцию можно делать с двух сторон. При наличии напора воды лучше, чтобы изоляция работала на сжатие, а не на отрыв. Если принято решение устраивать изоляцию изнутри, то с наружной стороны, со стороны поверхности, соприкасающейся с водой, устраивают глиняный замок, т.е. слой утрамбованной глины толщиной не менее 20 см по всей плоскости изолируемой поверхности.
Надежность работы штукатурной гидроизоляции находится в прямой зависимости от жесткости изолируемых поверхностей и воздействия вод Поэтому надежность данного типа изоляции обусловлена не только жест -костью основания, но и прекращением осадок сооружения и отсутствие любых вибраций
224
5.5. Асфальтовая гидроизоляция
Этот вид гидроизоляции используют при гидростатическом давлении до 3 МПа. Существует штукатурная и литая асфальтовая изоляции.
Штукатурная асфальтовая гидроизоляция основана на мелкозернистом асфальтобетоне, который имеет разновидности:
• горячий жесткий, предназначенный для гидроизоляции полов с мокрой уборкой;
• горячий литой — гидроизоляция полов в мокрых помещениях (бани, прачечные и т.д.);
• холодный — изоляция бетонных, железобетонных, каменных и кирпичных конструкций, стен подвалов, резервуаров и бассейнов.
Штукатурная асфальтовая гидроизоляция служит для защиты горизонтальных и вертикальных поверхностей и применяется в виде асфальтовых штукатурок, штукатурных растворов и асфальтовых мастик.
В состав асфальтовой штукатурки входят битум, песок крупностью до 2 мм, порошкообразный заполнитель (известняк, доломит, зола ТЭЦ), волокнистый наполнитель (асбестовые и стекловолокна) и вода.
Асфальтовая штукатурка имеет четыре разновидности:
• горячая мастика, состоящая из 35% по массе битума БН 70/30, мелкого асбеста 8% и порошкообразного наполнителя 57%;
• литой горячий раствор включает 20% битума БН 70/30, мелкого асбеста 5%, порошкообразного наполнителя 35% и до 40% кварцевого песка;
• холодная твердая штукатурка в своем составе включает 80% битумной пасты, 20% порошкообразного наполнителя и дополнительно до 10% воды;
• холодная жидкая штукатурка состоит на 60% из битумной эмульсии, 8% мелкого асбеста, 17% порошкообразного наполнителя и 15% воды.
Особенностью асфальтополимерных штукатурных горячих растворов является включение в них кроме битума (40...45%), минерального порошка (10%), асбеста (5... 10%), кварцевого песка (40%) еще и полимера, которым может служить резина, латекс и резиновый клей.
Для защиты покрытий от технологических и атмосферных вод нашли применение покрытия из холодных асфальтовых мастик, в среднем состоящие на 50...60% из битума и на 40...50% из минерального наполнителя, которым может быть известь, известняк, асбест, цемент, латекс.
Штукатурную асфальтовую гидроизоляцию устраивают в виде сплошного покрытия из горячих асфальтовых (битумных) мастик, рас-
8 Э-788
225
творов или холодных эмульсионных мастик и паст. Под горячие составы поверхности огрунтовывают разжиженным битумом, под холодные — битумными эмульсиями. Битумная холодная грунтовка включает 30% битума и 70% бензина.
Гидроизоляция вертикальных поверхностей. Процесс нанесения горячих асфальтовых составов механизирован и выполняется при помощи асфальтометов и растворонасосов. Составы (смесь горячей битумной мастики, песка и наполнителей) наносят в несколько наметов с перерывами для остывания предыдущего намета в течение 1 ...2 ч. Сопло асфальто-мета держат перпендикулярно изолируемой поверхности на расстоянии 50 см от нее. Давление сжатого воздуха в агрегате в пределах 0,5...0,6 МПа. На вертикальные поверхности горячие составы наносят слоями толщиной 5...7 мм сверху вниз ярусами высотой 1,5... 1,8 м при длине захватки не более 20 м. Сопряжение захваток в каждом слое только внахлестку, на ширину не менее 200 мм, а в смежных слоях только вразбежку, на расстояние не менее 300 мм. Асфальтовую гидроизоляцию наносят на сухие и чистые вертикальные поверхности общей толщиной до 20...25 мм.
Штукатурная асфальтовая изоляция должна иметь защитное ограждение, что предупреждает ее преждевременное разрушение. Без защитного ограждения допускается выполнять работу только на поверхностях, доступных для осмотра и ремонта.
Гидроизоляцию из холодной асфальтовой мастики на вертикальную поверхность, предварительно огрунтованную эмульсионной пастой, наносят слоями по 4...5 мм форсунками при помощи растворонасосов; каждый последующий слой накладывают после затвердения предыдущего. Мастику наносят сверху вниз, работу одновременно выполняют на рабочем участке высотой 2—2,5 м. Изолируемые поверхности разбивают на захватки длиной до 20 м. Сопряжение соседних участков осуществляют путем нахлестки в пределах 200—300 мм, сопряжение по высоте соседних участков не должно быть на одной высоте.
Каждый последующий слой наносят после высыхания предыдущего. При положительной температуре окружающего воздуха и в сухую погоду свежеуложенный слой выдерживают 1 ...3 ч, а в пасмурную — 24 ч. После высыхания слой изоляции приобретает светло-серый цвет. Нельзя в холодное время года вводить в холодные асфальтовые составы антифризы, так как это приводит к повышенному водопоглощению покрытия.
Гидроизоляция горизонтальных поверхностей. Литая асфальтовая изоляция представляет собой сплошной водонепроницаемый слой асфальтовой массы толщиной 30—50 мм на горизонтальных или наклонных поверхностях. Основанием под литую изоляцию служат бетонные, желе
226
зобетонные, каменные конструкции, уплотненный грунт с втопленным щебнем. Изоляцию применяют для устройства отмостки зданий, в виде выравнивающего слоя под кровлю и ее устраивают из асфальтобетона— смеси битума с песком, щебнем или гравием.
Горячую асфальтовую изоляцию, состоящую из смеси горячей битумной мастики, песка и наполнителей, наносят на горизонтальные поверхности асфальтометом. Если применяют литую смесь, то на горизонтальных поверхностях смесь разливают и разравнивают скребком.
Горячие асфальтовые составы наносят на горизонтальные поверхности слоями толщиной 7...10 мм. Сопряжение захваток в каждом слое только внахлестку на ширину не менее 200 мм, а в смежных слоях только вразбежку, на расстояние не менее 300 мм. Работу осуществляют участками, зоны контакта ранее уложенной и новой гидроизоляции шириной 100...200 мм прогревают, доводят до температуры расплавления (140 °C),
участок уплотняют и разглаживают.
Гидроизоляция холодной асфальтовой мастикой состоит из смеси эмульсионной пасты с волокнистыми минеральными наполнителями. Она наносится на горизонтальные поверхности разливом или набрызгом с последующим разравниванием слоем 7...8 мм. По схватившемуся первому слою укладывают и прикатывают армирующий материал (стеклоткань или антисептированную мешковину), сверху наносят еще два-три слоя асфальтовой мастики до получения проектной толщины гидроизоляции в пределах 15...20 мм.
При нанесении изоляции на горизонтальные поверхности уплотнение осуществляют легкими катками или вибрационными гладилками с электроприводом.
Литая гидроизоляция устраивается способом заливки гидроизоляционных материалов в Щели между изолируемой поверхностью и защитной, прижимной стенкой (рис. 5.11). Предварительно параллельно изолируемой поверхности устанавливают защитную стенку. В полость по ширине заданной гидроизоляции заливают горячую асфальтовую смесь, используя возможные средства ее уплотнения (рис. 5.12, 5.13).
В зимних условиях освоена наклейка гидроизоляционного покрытия из наплавляемых Рулонных материалов. Такое наклеивание разрешается при температуре окружающей среды
Рнс. 5.11. Литая гидроизоляция:
1 — защитное ограждение;
2 — литая гидроизоляция;
3—изолируемая конструкция
227
Рис. 5.12. Литая асфальтовая гидроизоляция: / — фундамент; 2 — окрасочная гидроизоляция; 3 — втопленный щебень; 4 — бетонная подготовка; 5 — асфальтовая отмостка; 6 — вертикальная эластичная прослойка на битумной основе; 7—гидроизоляция стены, соединенная с изоляцией пола; 8 — кирпичная кладка
Рнс. 5.13. Устройство вертикальной литой асфальтовой гидроизоляции: / — полость под заливку; 2 — огрун- то-ванная поверхность; 3— полость, заполненная гидроизоляционной мастикой; 4 — обратная засыпка; 5 — защитная стенка
стены
не ниже - 20 °C на выравнивающую стяжку из горячего песчаного асфальтобетона с температурой его в момент укладки, превышающей температуру воздуха (с обратным знаком) не менее чем в два раза.
При низких температурах наружного воздуха выравнивающие стяжки из горячего литого асфальта под рулонную кровлю выполняют квадратными участками с размером сторон до 4 м, ограниченными маячными рейками. Отмостка вокруг зданий устраивается только из литого асфальта круглогодично. Температура асфальта в начале укладки должна быть не ниже 160 °C, в конце — не ниже 140 °C, уплотнение покрытия мобильными катками.
5.6. Сборная (облицовочная) гидроизоляция
Эту гидроизоляцию применяют при напорах воды более 40 м. Основное ее назначение — изоляция сооружений, находящихся в жестких условиях эксплуатации, в том числе обеспечение постоянной сухости в помещениях при высокой температуре изолируемой конструкции, и изоляции приямков. Применяют стальные и алюминиевые листы толщиной 2...6 мм, жесткие пластмассовые и виниловые листы; последние используют для защиты резервуаров от агрессивных сред. Находят применение высокоплотные плиты из железобетона, армоцемента и стеклоцс-мента.
Применение этих материалов обусловлено либо неблагоприятными условиями эксплуатации (сильный, отрывающий напор, агрессивное воз-
228
Рис. 5.14. Сборная изоляция нз металлических листов:
а — схема устройства изоляции; б — схема крепления изоляции, I — изолируемая конструкция;
2 — металлический лист; 3 —слой цементно-песчаного раствора; 4 — анкер; 5 — сварка;
6—прижимной фланец
действие среды, трудности или отсутствие возможности проведения ремонтных работ), либо особыми требованиями — повышенная механическая прочность, архитектурная выразительность и др.
Для устройства сборной гидроизоляции применяют листовую оцинкованную или низколегированную (нержавеющую) сталь, рулонные и листовые изделия из полимерных материалов — винипласта, оргстекла, текстолита, полистирола, полипропилена, полиэтилена, фторопласта и стеклопластиков фуранового, полиэфирного и эпоксидного.
Устраивают металлическую изоляцию на внутренних и наружных поверхностях сооружений. Однако внутренняя гидроизоляция предпочтительнее по сравнению с наружной, так как при возникновении малейших протеканий они могут быть выявлены и устранены без особых усилий и затрат, связанных с устройством специальных шурфов или колодцев вокруг подземного сооружения.
Металлическую изоляцию в основании сооружений выполняют по асфальтовой подготовке. Наружная поверхность металлических листов должна быть защищена от коррозии лакокрасочными покрытиями или штукатуркой по сетке. Листы соединяют на сварке внахлестку или встык двумя лобовыми швами, которые обеспечивают соединение, равнопрочное основному металлу, и с помощью закладных деталей и анкеров крепят к изолируемой поверхности (рис. 5.14). Для предохранения от коррозии открытую поверхность грунтуют и окрашивают за два раза антикоррозийными красками или оштукатуривают цементным раствором по металлической сетке. В пространство между конструкцией и металлической изоляцией под давлением нагнетают цементный раствор для большей герметизации между ними.
Изоляцию из полимерных листов применяют для защиты конструкций от агрессивной внешней среды. Листы сваривают горячим воздухом
229
Рис. 5.15. Сборная изоляция из полимерных листов:
/ — поливинилхлоридное покрытие; 2 — изолируемая конструкция; 3 — накладка из поливинилхлоридной полосы, приваренная по краям к основной изоляции; 4 — дюбель; 5 —пробка
Рис. 5.16. Сборная изоляция из профилированного полиэтилена:
1 — сварной стык полиэтиленовой сборной изоляции; 2 — профилированный полиэтиленовый лист, 3 — железобетонное основание; 4 — цементнопесчаная стяжка; 5 — профилированный полиэтиленовый лист горизонтальной гидроизоляции;
6 — бетонная подготовка; 7 — щебеночное основание
или токами высокой частоты, к изолируемой поверхности листы прикре-пляют на специальных клеях, применяют болты и другие крепежные элементы, предусмотренные в проекте (рис. 5.15).
Монолитные и сборные железобетонные конструкции изолируют листовым профилированным полиэтиленом с анкерным креплением (рис. 5.16). При помощи анкеров обеспечивается механическое крепление листов к бетону. Анкеры заделываются в бетонируемую конструкцию или в швы из цементно-песчаного раствора между сборными элементами. В необходимых местах сверху нанесенное покрытие перекрывают полосами из листового полипропилена, которые приваривают к основной изоляции.
Плиты из железобетона, армоцемента и стеклоцемента используют в качестве гидроизоляции при изготовлении конструкций и сооружений из монолитного железобетона, одновременно эти плиты выполняют роль несъемной опалубки. К основным конструкциям сооружения плиты гидроизоляции крепят специальными арматурными выпусками или штырями, закладываемыми в плиты при их изготовлении.
Сборная гидроизоляция отличается из всех видов изоляции наиболее высокой стоимостью и трудоемкостью устройства, но в некоторых случаях это единственно возможный вид гидроизоляции.
230
5.7. Специфика гидроизоляционных работ в зимних условиях
Технологические требования по производству работ в зимнее время обусл влены в основном физико-механическими свойствами материалов:
• производство работ на открытом воздухе без проведения специальных мероприятий разрешается только при температуре воздуха не ниже 5 °C, за исключением работ по устройству металлической изоляции;
• рабочие места должны быть защищены от атмосферных осадков и ветра;
• поверхности изолируемых конструкций должны быть очищены от грязи, воды, снега, наледи и продуты сжатым воздухом;
• подогрев изолируемых поверхностей необходимо проводить до набора ими положительной температуры;
• используемые изоляционные составы должны иметь температуру в соответствии с требованиями технологической карты;
• засыпка гидроизоляционных покрытий разрешается талым грунтом или сухим песком с тщательным послойным уплотнением, в грунте не должно быть мерзлых комьев;
• в зданиях и помещениях, где проводятся изоляционные работы, необходимо поддерживать температуру в пределах 10... 15 °C.
Изолируемая поверхность должна быть высушена и прогрета до температуры не ниже 10...15 °C. Выравнивающие стяжки выполняют только из горячего асфальтобетона. Рулонные материалы перед наклейкой необходимо не менее 20 ч выдерживать в помещении при температуре 15...20 °C. Горячие асфальтовые мастики в процессе нанесения должны иметь температуру 160... 180 °C, холодные — 60...80 °C. К месту производства работ материалы необходимо доставлять в утепленных контейнерах или емкостях. Рекомендуется гидроизоляционные работы при температуре ниже +5 °C проводить в тепляках.
Гидроизоляцию при температуре воздуха ниже 5 °C устраивают обязательно с предварительным отогревом изолируемой поверхности, гидроизоляционные материалы должны иметь положительную температуру, транспортирование и хранение их только в утепленной таре, холодные мастики, пасты и растворы должны приготовляться с применением противоморозных добавок.
Окрасочную гидроизоляцию можно осуществлять при отрицательной температуре только на горячей битумной мастике, на такой же масти
231
ке можно наклеивать один слой оклеечной гидроизоляции. Разрешается выполнять горячую асфальтовую гидроизоляцию при добавлении в ее состав противоморозных добавок.
5.8. Контроль качества
Надежность гидроизоляции зависит от водонепроницаемости и других физико-механических свойств исходных материалов, качества выполнения гидроизоляционных работ, постоянства технологического режима и условий эксплуатации.
Изолируемая поверхность в поверхностном слое под шпатлевку, окрасочную, оклеенную и облицовочную изоляцию, должна иметь влажность до 5%, раковины и выбоины на поверхности не допустимы, просвет под двухметровой рейкой на горизонтальной поверхности не более 5 мм, на вертикальной до 10 мм.
Окрасочная гидроизоляция должна иметь не менее двух слоев с промежуточной сушкой при толщине слоя около 2 мм, на поверхности должны отсутствовать пузыри и вздутия.
Оклеенная гидроизоляция не допускает отслаивания рулонных материалов от основания, при медленном отрыве двух соседних слоев покрытия отрыв может быть только по рулонному материалу, не допускаются пузырьки и вздутия, должна быть гарантирована требуемая адгезия —- при простукивании деревянным молотком по готовому покрытию звук меняться не должен.
Для штукатурной гидроизоляции регулируется толщина отдельных слоев покрытия, она должна быть в пределах 6... 10 мм.
Для металлической изоляции основным требованием является герметичность швов, которая проверяется при испытании пневматическим давлением, превышающим в 1,5 раза рабочее.
Для глиняного замка установлены следующие нормативные требования — температура глины не ниже 15 °C, влажность в пределах 20—30%, толщина одного слоя в вертикальной плоскости не менее 10 см.
5.9. Охрана труда при производстве гидроизоляции
Складские помещения для хранения жидких материалов (мастики, смолы, эмали и т.д.) должны быть сухими, пожаробезопасными, хорошо проветриваемыми или вентилируемыми, достаточно хорошо освещенны
232
ми, содержаться в чистоте и быть обеспеченными противопожарным инвентарем. Мастики, смолы, эмали, клеи, содержащие органические растворители, необходимо хранить в герметически закрытой таре.
Территория, где выполняется изоляция вертикальных поверхностей, должна быть освобождена от посторонних предметов и строительного мусора. Для работ на высоте предварительно монтируют ограждения или закрепляют стальные канаты для присоединения предохранительных поясов. В зимний период проходы и места работы должны быть очищены от снега и наледи.
При устройстве гидроизоляции с применением органических растворителей или рулонных наплавляемых материалов при помощи горелок с открытым пламенем необходима организация противопожарного поста. В ветреную погоду рабочие должны располагаться на рабочем месте таким образом, чтобы ветер дул в спину или в бок, что способствует улучшению санитарно-гигиенических условий на рабочем месте.
При ведении работ с токсичными и взрывоопасными материалами в закрытых помещениях запрещается:
• применять открытый огонь, использовать механизмы и приспособления, которые могут вызвать искрообразование;
• хранить на рабочем месте смазочные масла и горючие материалы в количествах, превышающих потребность на рабочую смену, а также промасленные обтирочные материалы;
• бросать на пол металлические детали, инструмент и другие предметы, которые при падении могут вызвать искру.
При механизированном устройстве гидроизоляции на открытых площадках с применением горячих мастик во избежание ожогов напорный рукав и удочку необходимо изолировать. Для предохранения от брызг горячих мастик рабочий должен держать удочку горизонтально, направляя плоскость факела распыления под углом ЗО...450 к изолируемой поверхности.
При наклеивании рулонных материалов горячими мастиками нельзя допускать образования под рулоном «кармана», так как горячая мастика при разрыве полотнища шпателем или по другой причине может раз-брызнуться и обжечь открытые участки тела.
Для защиты кожных покровов, органов дыхания и глаз изолировщикам должны быть выданы индивидуальные средства защиты. При работе в закрытых помещениях и сопряженной с выделением вредных веществ Для защиты органов дыхания выдают респираторы и противогазы.
233
ГЛАВА 6
ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ
6.1. Виды теплоизоляции
Теплоизоляция различных ограждающих конструкций предназначена для обеспечения заданных тепловых режимов зданий, сооружений, установок, трубопроводов. Тепловые режимы могут иметь разное назначение:
• для уменьшения тепловых потерь ограждающими строительными конструкциями зданий;
• для обеспечения нормального технологического процесса внутри холодильников, специальных складов и т.д.
Различают два способа выполнения теплоизоляции: 1) в заводских условиях (теплоизоляционный слой в стеновых панелях, плитах покрытия, панелях типа «сэндвич»); 2) непосредственно на строительной площадке. Для первого вида изоляции характерными являются жесткость, прочность и относительно высокая (до 1200 кг/м3) плотность. Для изоляции, выполняемой в условиях строительной площадки, основными ее качествами должны быть гибкость, пластичность и относительно низкая плотность — до 600 кг/м3.
Ужесточение требований по строительной теплотехнике, по повышению теплозащитных свойств строящихся и уже построенных зданий требуют кардинальных решений по резкому повышению сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Утеплить наружные стены, повысить их теплоизоляционные свойства можно несколькими способами: утеплить их снаружи, заложить теплоизоляцию в толщу стены, разместить теплоизоляцию с внутренней стороны конструкции или возводить ограждающие конструкции из теплоизоляционно-конструкционных материалов, таких как пено- или газобетон. Достоинством утепления стен путем введения в конструкцию теплоизоляционного слоя удобно при изготовлении ограждающей конструкции в заводских условиях. Недостатком такого решения может быть конденсат на внутренних поверхностях конструкций, необходимость устройства пароизоляции.
Системой утепления снаружи и одновременно изнутри является появившаяся в последние годы технология возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций с помощью несъемной опалубки из пенополистирола. При данной системе в опалубку из пенополистирольных панелей устанавливают арматуру и укладывают бетон, затем на внут
234
реннюю и внешнюю поверхности наносят защитные или отделочные покрытия, с наружной стороны конструкция может быть облицована кирпичом.
При утеплении существующих стен снаружи улучшаются тепловой и влажностный режимы, снижение температурных нагрузок уменьшает вероятность образования трещин в стенах здания, сохраняет их прочность и несущую способность. При производстве работ не требуется выселение жильцов. К недостаткам наружного утепления можно отнести необходимость сплошного утепления стен, включая откосы и сезонность выполнения этих работ. По одной из схем теплоизоляция представляет собой многослойную конструкцию, прикрепляемую к стене и состоящую из теплоизоляционного слоя (минеральной ваты, пенополистирола и др.), на которую наносится штукатурно-декоративное покрытие. По другой схеме теплоизоляция также с помощью дюбелей крепится к стене, а затем на некотором расстоянии от нее на кронштейнах крепят направляющие из легких сплавов, на которых крепится керамическая плитка или другие отделочные материалы. Достоинство таких фальшстен — отсутствие конденсации, отражение и смягчение термических шоков, улучшенная звукоизоляция. В случае механических или иных повреждений покрытия не требуется разбирать всю конструкцию, достаточно заменить поврежденные фрагменты.
Теплоизоляция, выполненная в построечных условиях, обычно состоит из основного теплоизоляционного слоя, наружного защитного слоя и креплений. В зависимости от места устройства, назначения, конструктивных особенностей, требуемых теплотехнических качеств теплоизоляцию подразделяют на несколько типов.
Теплоизоляцию выполняют из минеральных (асбест и изделия на его основе, искусственные пористые материалы и изделия на их основе, пе-но- и газобетоны и т.п.), органических (торф и материалы на его основе, камышит, фибролит, арболит, пенополистирол, пенополиуретан и т.п.) и комбинированных материалов (минераловатные плиты на основе битумных и синтетических вяжущих, полимербетоны на пористых заполнителях и т.п.).
В последнее время нашли широкое применение материалы, производимые методом вспенивания: латекс, пенополиуретан, поливинилхлорид, пенополиэтилен и др. Перспективны изоляционные материалы нового поколения алвеолит и арвиолен, которые производятся на основе полиолефиновой пены и сочетают в себе свойства тепло-, гидро-, звукоизоляции, высокие прочностные и термические характеристики. Кроме этого свойства данных материалов позволяют подвергать их резанию, Штамповке, вакуумному формованию и прессованию, соединению с другими материалами. Алвеолит и алвеолен имеют высокую стойкость к не
235
благоприятным атмосферным воздействиям, к ультрафиолетовому излучению, химическим воздействиям. Материалы изготовляют без вредных добавок, они экологически чисты, не имеют запаха, не выделяют вредных веществ при нагревании и горении: материалы мало подвергаются старению и гниению, их свойства не меняются со временем. У материалов эстетичный внешний вид, они имеют широкую цветовую гамму. Рабочая температура от -80 до +130 °C. Для обеспечения одинакового сопротивления теплопередаче необходимая толщина материалов составляет: плиты минераловатные — 77 мм, газопенобетон — 348 мм, пенополистирол — 46 мм, кладка из глиняного кирпича в 2,5 кирпича — 672 мм и ал-веолит и алвеолен — 3 мм.
Алвеолит и алвеолен находят широкое применение в качестве утеплителя, появляется возможность значительно уменьшить толщину конструкций, так 1 мм этих материалов заменяет 26 мм минераловатного утеплителя и 16 мм пенопласта.
В зависимости от положения изолируемых поверхностей в пространстве строительные теплоизоляции бывают горизонтальные, наклонные и вертикальные, а по методам устройства — засыпные, мастичные, литые, обволакивающие, комбинированные и сборно-блочные.
6.2. Засыпная теплоизоляция
Засыпную изоляцию устраивают по горячим и холодным поверхностям. Для засыпки используют волокнистые, порошкообразные и зернистые материалы — минеральную и стеклянную вату, пенопласт, перлитовый песок, пемзу, шлаки, золы.
Вспученный перлитовый песок применяют для теплоизоляционных засыпок при температуре изолируемых поверхностей от - 200 до 875 °C, для теплоизоляции конструкций сложной формы в качестве засыпки в специально устанавливаемый кожух. Песок мелкой фракции используют на горячих поверхностях, песок средний и крупный применяют на поверхностях с отрицательными температурами. Для исключения осадки материала в период эксплуатации конструкция не должна подвергаться вибрации.
Вермикулит вспученный представляет собой сыпучий, зернистый материал чешуйчатого строения. Этот негорючий материал транспортируют и хранят в бумажных мешках в условиях, исключающих его увлажнение, загрязнение и уплотнение. Его применяют в качестве теплоизоляционной засыпки при температуре изолируемых поверхностей от - 260 до +1100 °C и до +900 °C при изоляции вибрирующих поверхностей.
236
На горизонтальную поверхность средствами механизации подают, укладывают и разравнивают засыпку ровным слоем заданной толщины с необходимым уплотнением до достижения проектной плотности. Выполненная теплоизоляция должна быть изолирована от внешних воздействий — атмосферных осадков, выдувания, каких-либо механических разрушений и деформаций. Если главным внешним фактором являются атмосферные осадки, то по теплоизоляции расстилают рулонный гидроизоляционный ковер, сверху которого устраивают прочную цементнопесчаную или асфальтовую стяжку.
Если вышерасположенными конструкциями теплоизоляция изолирована от атмосферных воздействий, то поверх ее достаточно выполнить защитное покрытие — слой цементно-песчаной или асфальтовой стяжки. Часто, особенно при устройстве кровельного покрытия, по выполненной засыпной теплоизоляции устраивают защитную стяжку из тех же материалов, сверху наклеивается многослойную рулонную кровлю.
При устройстве засыпной гидроизоляции по вертикальным поверхностям необходимо предусмотреть мероприятия, гарантирующие жесткость конструктивного решения теплоизоляции и фиксацию засыпных материалов по всей высоте изолируемой конструкции. В изолируемой вертикальной поверхности закрепляют металлические шпильки диаметром 3 мм и длиной, соответствующей толщине изоляции, с расположением шпилек в шахматном порядке с шагом до 350 мм. По шпилькам натягивают металлическую сетку с ячейками 15x15 мм. Затем в пространство между изолируемой поверхностью и сеткой засыпают утеплитель послойно снизу вверх на всю ширину изоляции, каждый слой уплотняют. После выполнения теплоизоляции по металлической сетке устраивают слой цементно-песчаной штукатурки толщиной 20 мм, при высыхании которого сверху наклеивают слой ткани и окрашивают. Наносить слой цементно-песчаной штукатурки предпочтительно не вручную, а средствами торкретирования, при необходимости по теплоизоляции устраивают гидроизоляционный слой.
Засыпную теплоизоляцию отличает простота устройства, малая трудоемкость и низкая стоимость. Основные недостатки — малая механическая прочность теплоизоляции, малая сопротивляемость вибрации, оседание изоляции со временем и оголение верхних слоев.
6.3. Мастичная теплоизоляция
Данный тип теплоизоляции обычно используют при изоляции трубопроводов с горячими и холодными поверхностями. Для получения качественной изоляции необходимо, чтобы во время производства изоляци
237
онных работ изолируемые поверхности имели свою рабочую температуру, так как возможный перепад температур на поверхности может сказаться на качестве теплоизоляции.
Асбозурит — порошкообразный материал, состоящий из диатомита и асбеста мягких марок. Используют в виде мастики при затворении водой. Применяют как подмазку и для оштукатуривания небольших сложных поверхностей. В порядке исключения асбозурит назначают в качестве основного слоя в мастичной и засыпной изоляции. Относится к негорючим материалам, предельная температура применения асбозурита 900 °C.
Поропласты изготовляют на основе фенолформальдегидной смолы. Применяют в строительных конструкциях в качестве теплоизоляции и как основной слой мастичной теплоизоляции трубопроводов тепловых сетей подземных прокладок. Предельная температура применения материала от-60 до +150 °C. Освоен выпуск труб с нанесенной в заводских условиях теплоизоляцией из фенольного поропласта для бесканальной прокладки тепловых сетей.
Мастичную теплоизоляцию выполняют из мастик на основе асбестовых волокон, полимерных материалов, жидкого стекла и т.п. На горизонтальные поверхности мастику наносят полосами без дополнительных креплений, на вертикальные поверхности — только по металлической сетке; крепление сетки к изолируемой поверхности аналогично применяемой для засыпной изоляции.
Теплоизоляцию трубопроводов выполняют из порошкообразных, зернистых и волокнистых материалов — асбозурита, асботрепела, сове-лита и др., которые замешивают с водой в пропорции 1 : 3,5 с обязательным добавлением асбеста до получения мастики однородной, пористой и пластичной. Мастику наносят на поверхность по металлической сетке, обычно оцинкованной. В зависимости от материала изолируемой поверхности, сетка, которая фиксирует толщину изоляции, крепится в проектном положении шпильками, привариваемыми к изолируемой поверхности трубы, а также к стяжным кольцам, хомутам и бандажам, которые устанавливают и закрепляют к изолируемой поверхности для жесткости и служат для фиксации общей толщины наносимых защитных теплоизоляционных слоев.
Первый слой, самый жидкий, называемый обрызгом, наносят слоем не более 5 мм. После его высыхания наносят основной изоляционный слой (за один или несколько приемов), который уплотняют и заглаживают до толщины, приблизительно на 10 мм меньше требуемой. Последний слой, толщиной 5...20 мм, самой густой консистенции, наносят на еще не окончательно схватившийся предыдущий слой; этим слоем осуществляют выравнивание всей изоляции (рис. 6.1).
238
Рис. 6.1. Нанесение на поверхность мастичной изоляции: а — выравнивание под рейку; б—заглаживание полутерком
Мастику можно наносить как вручную, так и с использованием пневмонагнетателей. После полного высыхания изоляцию оклеивают тканью и окрашивают. Достоинства изоляции — простота устройства, монолитность, возможность производить работы на поверхностях любой конфигурации. Недостатки — большая трудоемкость, длительность процесса устройства всех слоев изоляции, нестабильность свойств используемых материалов. По этим причинам в настоящее время стремятся большую часть изоляции выполнять в заводских условиях, чтобы на строительной площадке изолировать только места стыковки коммуникаций и криволинейные участки трубопроводов. Кроме этого трубопроводы, находящиеся под открытым воздухом, в помещениях, подверженных вибрации, в зонах с большой вероятностью механических повреждений и нарушений
целостности теплоизоляции сверху покрывают защитным металличе
ским кожухом.
Технология монтажа тепловой изоляции поверхностей с отрицательными температурами предусматривает выполнение работ с особой тщательностью, чтобы предотвратить возможность увлажнения и промерза
ния изоляционного слоя в период эксплуатации. Для изоляции разрешаются материалы только с закрытой мелкопористой структурой. Изолируемые поверхности и металлические детали крепления изоляции необходимо защищать от коррозии. При применении жестких изоляционных материалов их приклеивают битумными клеящими составами, которые выполняют функцию антикоррозионной защиты (рис. 6.2).
Для сопротивления нанесенной теплоизоляции трубопроводов внешним воздей-
Рис. 6.2. Изоляция хладопровода жесткими теплоизоляционными изделиями:
7— битумная мастика; 2 — теплоизоляционные сегменты; 3— проволочные кольца; 4— полиэтиленовая пленка; 5 — защитное покрытие
239
Рис. 6.3. Покрытие трубопроводов фольгоизолом:
7 — изоляционный слой; 2 — фольгоизол; 3 — бандажи
ствиям применяют дополнительное покрытие изоляций оболочками из синтетических пленок или стеклопластиков. Нашел широкое применение фольгоизол (рис. 6.3).
6.4. Литая теплоизоляция
Литая теплоизоляция предназначена для промышленных печей, холодильников и ее осуществляют обычно из пенобетонной ячеистой массы. Специальную пеномассу и цементный раствор перемешивают в смесителе, полученную готовую массу (пенобетон или газобетон) укладывают при горизонтальных поверхностях в опалубку слоями на высоту до 25 см сразу на всю изолируемую поверхность, послойно уплотняют, наружную поверхность изоляции тщательно разглаживают и разравнивают. На выполненное изоляционное покрытие сверху укладывают рогожу, маты, другие материалы, регулярно поливают водой для обеспечения нормальных условий набора прочности.
При вертикальных изолируемых поверхностях пенобетон наносят методом торкретирования по металлической сетке, которая крепится к изолируемой поверхности. Бетонирование производят полосами высотой до 1 м, что исключает оседание бетонной массы и препятствует ее вспучиванию. Последующие полосы бетонирования по вертикали выполняют только по завершении процесса схватывания бетона предыдущих полос.
В результате получают изоляцию заданной толщины и конфигурации, плотно прилегающую к изолируемой поверхности и без дефектов (трещин, раковин).
Работы по устройству литой изоляции выполняют при температуре не ниже +10 °C. Процесс схватывания и набора прочности осуществляется медленно, критическая прочность достигается только через 5 сут. После приобретения изоляцией проектной прочности сверху наносят слой
240
цементного раствора толщиной 1...2 см и наклеивают рулонную гидроизоляцию.
Монолитность изоляции, высокая механическая прочность, пористость — основные достоинства литой изоляции. Как недостатки можно отметить сравнительно высокую плотность, значительный расход цемента, продолжительность процесса устройства и выдержки изоляции, необходимость защиты самой изоляции от влаги.
6.5. Обволакивающая теплоизоляция
Для данного типа изоляции характерно применение гибких материалов и изделий, а именно минерального войлока, алюминиевой фольги и подобных им материалов.
Войлок технический грубошерстный изготовляют из смеси шерсти домашних животных. Применяют в качестве теплоизоляции холодных водяных трубопроводов. Материал перед использованием должен быть пропитан антисептиком от моли и антипиреном от возгорания.
Изоляцию из минерального войлока устраивают в один или несколько слоев. При однослойной изоляции на изолируемую поверхность закрепляют шпильки, а войлок наматывают путем прокалывания и насаживания на шпильки. Покровный слой из металлической сетки крепят на те же шпильки.
Многослойную изоляцию наносят по шпилькам соответствующей длины. Войлок раскатывают с перекрытием внахлестку нижележащих слоев. Сверху, по металлической сетке устраивают изолирующий и пароизоляционный слой из алюминиевой фольги.
Изоляция трубопроводов прошивными матами из минеральной ваты включает следующие процессы: укладку изделий с подгонкой по месту; крепление изделий проволочными кольцами; заделку швов отходами этих изделий, сшивку стыков и дополнительное крепление изделий проволочными кольцами или бандажами. Изделия укладывают на поверхность трубопровода в один-два слоя с перекрытием швов и закрепляют бандажными кольцами из упаковочной ленты или стальной проволокой Диаметром 1,2...2 мм. Крепления устанавливают через каждые 500 мм (рис. 6.4). При изоляции трубопроводов минераловатными матами в обкладках из металлической сетки продольные швы должны прошиваться Проволокой по всей длине. Для труб диаметром более 600 мм прошивают также поперечные швы. Данная изоляция применима при температурах от-180 до +450 °C.
241
4
Рис. 6.4. Изоляция мииераловатны-ми прошивными матами:
а — трубопроводов; б—плоских поверхностей; I — минераловатные маты;
2 — проволочная подвеска; 3— бандаж;
4 — сшивка проволокой; 5 — установленные и закрепленные штыри; б—штыри после навески изоляционного слоя
Изоляция трубопроводов плитами из минеральной ваты на синтетическом вяжущем разрешена в пределах температур от - 60 до +400 °C. Состав процессов включает укладку минераловатных плит на подвесках или проволочных стяжках, крепление плит бандажными кольцами и заделку швов. Плиты монтируют в один, два и три слоя с перекрытием швов. Каждый слой плит закрепляют бандажными кольцами с шагом 450...500 мм.
Комбинированную изоляцию выпускают в виде рулонов. Она включает в себя алюминиевую фольгу с наклеенным на нее минеральным войлоком. Достоинство изоляции в том, что она практически не требует дополнительных креплений, благодаря фольге гарантируется толщина защитного слоя в любом месте сечения, имеется возможность наносить изоляцию в несколько слоев.
Достоинство обволакивающей и комбинированной изоляций состоит в возможности производить работы при любых погодных условиях, но желательно под навесом.
242
6.6. Сборно-блочная теплоизоляция
Сборно-блочная теплоизоляция состоит из отдельных элементов заводского изготовления — плит, плиток, скорлуп, сегментов.
Тепловая изоляция конструкций (стен, перекрытий) и трубопроводов состоит из теплоизоляционного, пароизоляционного (для поверхностей с отрицательными температурами) и покровного слоев, а также армирующих и крепежных деталей.
В качестве теплоизоляции широко применяют минеральную вату. Это связано с высокими теплоизоляционными показателями материала и изделий из него, недефицитность, низкая стоимость сырья, широкая гамма выпускаемых промышленностью изделий — плит, пакетов, прошивных матов, полуцилиндров, изделий с гофрированной структурой и др. Пакеты минераловатные прошивные (рис. 6.5) состоят из слоя уплотненной минеральной ваты равномерной толщины и завернутые в оболочку в форме пакета. Предназначены пакеты для тепловой изоляции конструкций и трубопроводов при температуре изолируемой поверхности от - 180 до +600 °C.
Маты из стеклянного волокна представляют собой эластичные пластины прямоугольной формы, полученные из нескольких наложенных друг на друга слоев непрерывного стекловолокна, покрытые с двух сто-
Рис. 6.5. Пакет минераловатный прошивной: а — в металлической сетке; б — в плотной обкладке
243
Рис. 6.7. Изоляция теплоизоляционными плитами на проволочных стяжках:
1 — плиты; 2 — внутренний каркас; 3 — стяжка
Рис. 6.6. Изоляция поверхности минераловатными плитами по штырям:
1 — пряжка; 2 — бандаж; 3 — проволочное кольцо; 4 — плиты минераловатные;
5 — крепежные штыри
рон стеклотканью или стеклохолстом и скрепленные посредством про-шивки хлопчатобумажными или стеклянными нитями. Маты предназна чены для изоляции конструкций и трубопроводов с температурой поверхности от-180 до +450 °C. Материал негорючий.
Широкое применение в строительстве получили теплоизоляционные пластмассы — вспененные полимерные материалы, обладающие малой плотностью и высокими теплоизоляционными свойствами. Их изготовляют из синтетических полимеров (полистирольных, фенолоформальде-гидных, мочевиноформальдегидных, поливинилхлорвиниловых). Легкость и пористость (до 95%) достигается введением в жидкую полимерную композицию газообразного вещества.
Пластмассы применяют в виде плит и пенопластов для изоляции плоских поверхностей и поверхностей с большим радиусом кривизны. Материалы из пластмассы являются эффективным утеплителем для строительных ограждающих конструкций и для изоляции холодильников.
Изоляция поверхностей минераловатными и стекловолокнистыми матами и плитами в качестве основных включает следующие процессы установку изделий на штырях или проволочных стяжках; загибание штырей или перевязку стяжек; заделку швов отходами; сшивку стыков и дополнительное крепление матов струнами, кольцами и бандажами. При монтаже изделия должны быть плотно подогнаны друг к другу, что обеспечивается креплением изоляционных элементов штырями, на которые они накалываются (рис. 6.6). Штыри загибают вровень с наружной поверхностью изоляции.
Места неплотного соприкосновения теплоизоляционных плит между собой должны быть заделаны обрезками и отходами. У плит и матов,
244
Рис. 6.8. Монтаж панельной теплоизоляции:
I — монтажная вышка; 2 — панельные изоляционные изделия; 3 — монтажный кран; 4 — стропы; 5— утеплитель кровли; 6 — автомобильный кран
Рис. 6.9. Схема организации работ по изоляции резервуара длинномерными матами:
I — мат; 2 — рулон мата; 3 — контейнер;
4— монтажный кран; 5 — резервуар; 6 — леса
имеющих защитные оболочки, швы должны быть прошиты проволокой. Изоляция к поверхности может также крепиться проволочными стяжками (рис. 6.7). Расстояние между крепежными штырями и проволочными стяжками зависит от характера изолируемой поверхности. При температуре изолируемой поверхности до +300 °C штыри располагаются на расстоянии 500 мм друг от друга, при температуре выше +300 °C — через 250 мм.
Изоляция вертикальных стальных резервуаров панельными полносборными конструкциями выполняется последовательно. Сначала на цилиндрические стенки резервуара установливают панели из алюминиевого листа, на внутренней стороне которых укреплен утеплитель (минераловатный прошивной мат с металлической сеткой). Установку панелей начинают вертикальными рядами снизу вверх (рис. 6.8, 6.9). С каждой
245
Рис. 6.10. Схемы ограждения конструкций холодильников:
а — кирпичная стена; б — стена из керамзитобетонных панелей; в — железобетонное безбалочное покрытие; г — железобетонное покрытие из ребристых плит; д — панельное покрытие; е — стены из трехслойных панелей с металлической облицовкой и трудно сгораемым утеплителем; 1 — кирпичная кладка; 2 — штукатурка или гипсокартонные листы; 3 — пароизоляционный слой;
4 — теплоизоляционный слой; 5 — керамзитобетонная панель; 6 — кровельный ковер с защитным слоем; 7—армированная бетонная стяжка; 8—железобетонная плита перекрытия, 5 = 160 мм;
9— то же, 5 = 30 мм; 10 — металлическая облицовка
стоянки монтажного механизма осуществляется установка панелей на всю высоту в 2...4 смежных вертикальных рядах; работу выполняют с использованием механизированных средств подмащивания и подъема.
Кровли резервуара изолируют прошивными минераловатными матами с последующим покрытием их листовым алюминием или оцинкованной сталью слоем 0,8—1 мм. Монтаж теплоизоляционных конструкций крыши начинают от края к центру и выполняют полностью законченными секторами.
Теплоизоляция конструкций, подвергаемых вибрации и ударным воздействиям, не должна выполняться из минераловатных и засыпных материалов. В отдельных цехах и помещениях не должно происходить загрязнения окружающего воздуха от применяемых теплоизоляционных материалов. Использование изделий из минеральной ваты или стекловолокна допускается только при ограждении их со всех сторон кремнеземистой или стеклянной тканью под металлическим покровным слоем.
246
Рис. 6.11. Изоляция трубопроводов:
а — г — последовательность монтажа трубопроводов полуцилиндрами; д, е, ж — последовательность монтажа при изоляции минераловатными цилиндрами на синтетическом вяжущем; 1 — бандаж; 2 — монтажный резиновый жгут; 3— пряжка
Изоляцию строительных конструкций холодильников выполняют при наличии кровли или надежного укрытия, чтобы исключить возможность увлажнения изоляции атмосферными осадками. Тепловую изоляцию ограждающих поверхностей выполняют преимущественно минераловатными плитами на битумном вяжущем и пенополистирольными плитами, которые устанавливаются по месту. Нашли применение и сборные панели из этих материалов (рис. 6.10).
Промышленностью выпускаются полуцилиндры пенополистирольные, предназначенные для изоляции трубопроводов диаметром 25...219 мм с температурой изолируемой поверхности от - 190 до +80 °C. Размеры изделий, мм: длина 1000, толщина 30...85 (с интервалом в 5 мм).
Изоляцию трубопроводов полуцилиндрами и цилиндрами из минеральной ваты выполняют на синтетическом вяжущем (рис. 6.11). Полу-Цилиндры и цилиндры устанавливают с подгонкой по месту с заделкой Швов и закрепляют бандажами. Бандажи применяют из стальной ленты
247
или проволоки. Изделия закрепляют на трубопроводе на синтетическом вяжущем со смещением поперечных швов.
Для канальной прокладки трубопроводов защитные покрытия выполняют из стеклопластика или поропласта. Теплоизоляцион-
Рис. 6.12. Блок трубопроводов с изоляцией поропластом
ный слой на трубопроводы наносится в заводских условиях (рис. 6.12).
Освоен выпуск индустриальных теплоизоляционных конструкций для тепловой изоляции трубопроводов. Конструкции массой до 20 кг из-
Рис. 6.13. Теплоизоляционные конструкции для изоляции трубопроводов:
1—полносборная: а — в собранном виде; б — в разобранном виде; 1— металлический изоляционный слой; 2 — покровный металлический слой; 3 — бандажи; 4 — покровный слой; в — процесс монтажа изоляции; г— смонтированная конструкция; 11— комплектная: а—в — завершение монтажа (затяжка покрытия и установка самонарезающих винтов); 111 — универсальная:
а — блочная; б — блочно-комплектная; 1 — металлическое покрытие, 2 — вкладыш с гофрированной структурой; 3— шплинт; 4— крепежный элемент; 5-—прошивные клещи
248
Рис. 6.14. Металлическое покрытие трубопроводов из гладкого листа
готовляют в виде цилиндров с одним разрезом вдоль образующей или из двух полуцилиндров. Комплектные конструкции представляют собой подобранный по размеру изолируемого трубопровода комплект, включающий основной теплоизоляционный слой, защитное покрытие и необходимые крепежные детали (рис. 6.13).
Нашли применение оболочки для защиты конструкций тепловой изоляции. Оболочки из листов алюминия и алюминиевых сплавов и оцинкованной стали для прямых участков должны иметь форму цилиндра с зига-ми на одной продольной кромке и у одного торца. При наружном диаметре до 200 мм допускается зиги не выполнять (рис. 6.14).
К дублированным покрытиям относится фольгоизол, который представляет собой рулонный материал, состоящий из тонкой рифленой алюминиевой фольги, покрытой с нижней стороны слоем резинобитумной или битумно-полимерной изоляции. Предельная температура применения +80 °C, используются для наружного покрытия тепловой изоляции трубопроводов, расположенных в помещениях и на открытом воздухе. Материал выпускается в рулонах шириной до 1020 мм и общей площадью 10 м2. Материал водонепроницаемый.
Рис. 6.15. Изоляция труб полуцилиндрами (а) и сегментами (б):
J— полуцилиндр (сегмент); 2 — бандажная металлическая лента; 3— натяжной ключ; 4 — пряжка; 5— трубопровод; 6 — резиновый шнур; 7 — бандажи (кольца) из проволоки
249
На горизонтальные поверхности теплоизоляцию из плит, панелей и блоков укладывают насухо с заделкой швов, на вертикальных поверхностях изоляцию выполняют в виде кладки стен с перевязкой на цементно-песчаном растворе. Специфические особенности технологии устройства теплоизоляции должны быть оговорены в проекте.
Скорлупы и сегменты используют при теплоизоляции трубопроводов. Их укладывают насухо на изолируемую поверхность, плотно пригоняют друг к другу. Наружные швы при необходимости заливают мастикой, а сегменты с двух сторон закрепляют проволочными кольцами или бандажами из полосового железа или алюминия. Для ускорения работ на трубопровод первоначально надевают резиновое монтажное кольцо, под которое просовывают сегменты. По мере сборки изоляцию стягивают проволочными кольцами, а монтажное кольцо перемещают в новое положение (рис. 6.15).
По готовой изоляции устраивают слой защитной штукатурки или покрывают слоем алюминиевой фольги.
6.7. Устройство теплоизоляции в зимних условиях
Теплоизоляцию зимой выполняют в условиях, исключающих увлажнение изолируемой поверхности и теплоизоляционного материала, производство работ при дожде или снегопаде должно быть исключено. Теплоизоляцию наносят на поверхность, очищенную от снега и наледи, хорошо подготовленную и покрытую гидроизоляцией. Мастичную и литую теплоизоляцию наносят только на отогретую поверхность, выполняют в тепляках при температуре не ниже 5 °C. Для устройства обволакивающей и штучной гидроизоляции требуется наличие поверхности с положительной температурой и отсутствие осадков. Не рекомендуется производить работы при температурах ниже -20 °C.
6.8. Контроль качества
Одним из основных назначений тепловой изоляции является сокращение тепловых потерь и тем самым обеспечение экономии расходования топлива. Тепловые потери зависят от качества монтажа теплоизоляции на конструкции, т.е. от того, насколько тщательно и технически гра-250
мотно она выполнена. К излишним теплопотерям приводят в первую очередь нарушения технических условий монтажа теплоизоляции.
В минераловатных и других волокнистых строительных материалах на величину тепловых потерь влияет плотность укладки материалов. При слабом уплотнении материала в период эксплуатации происходит его усадка и расход топлива в этом случае может значительно возрасти. Но и излишнее уплотнение материала в процессе производства работ или при неправильном хранении его на складе также увеличивает его теплопроводность.
Повышение качества выполнения изоляционных работ может привести к значительной экономии топлива. Для этого уже при проектировании должны предусматриваться индустриальные материалы с высокими теплотехническими характеристиками и прогрессивные способы выполнения работ. Необходимо также обеспечить своевременную и качественную готовность поверхностей под монтаж изоляции. Важно создать безопасные условия для проведения работ, позволяющие рабочим сосредоточиться на качестве монтажа теплоизоляции.
Первостепенное влияние на качество смонтированной изоляции оказывают технические показатели используемых материалов. Поэтому необходимо проводить систематическую контрольную проверку изоляционных материалов и изделий, поступающих на строительную площадку, обеспечить их надлежащее складирование и защиту от воздействия окружающей среды.
На каждом рабочем участке должна быть отработана система контроля, обеспечивающая высокий уровень качества выполняемых работ:
• проверка качества теплоизоляционных и покровных материалов, поставляемых заводами-изготовителями;
• соблюдение технологии монтажа основного теплоизоляционного и покровного слоев;
• применение соответствующего инструмента и средств механизации;
• тщательная приемка объектов под изоляционные работы;
• высокая квалификация рабочих-изолировщиков;
• правильное хранение материалов на складах и в зоне работ;
• правильная транспортировка материалов (использование для транспортировки и хранения материалов только контейнеров);
• качество и надежность средств подмащивания.
251
6.9. Охрана труда при производстве теплоизоляции
К теплоизоляционным работам предъявляются дополнительные требования по охране труда, так как они связаны с применением минераловатных, стекловолокнистых и других материалов, в том числе пылящих горячих мастик на битумной основе. Работы по монтажу теплоизоляции на ряде объектов выполняются на значительной высоте, с лесов и подмостей, в неудобной позе под потолком, в условиях, резко ограничивающих возможности перемещения и маневра.
Рабочие и ИТР должны быть обеспечены спецодеждой и другими средствами индивидуальной защиты. Все лица, находящиеся на строительной площадке, должны носить защитные каски.
Теплоизоляционные работы необходимо выполнять по технологическим картам или проектам производства работ, в которых приведены решения по безопасности труда и надлежащим санитарно-бытовым мероприятиям.
Для безопасности производства работ необходимо проводить следующие мероприятия:
• ограждать зоны с опасными производственными факторами;
• ограждать рабочие места и проходы к ним;
• ограждать проемы в стенах при одностороннем примыкании к ним рабочего настила;
• варить битум и применять открытый огонь на расстоянии не менее 50 м от зоны теплоизоляционных работ и мест складирования материалов, содержащих легковоспламеняющиеся и взрывоопасные вещества;
• хранить изоляционные материалы, необходимые для производства работ, на рабочем месте таким образом, чтобы они не стесняли проходы и саму рабочую зону;
• обеспечивать рабочих-изолировщиков индивидуальными средствами защиты, включая противогазы и респираторы, защитные очки закрытого типа для защиты от твердых частиц и производственной пыли.
К началу теплоизоляционных работ должна быть обеспечена безопасность работающих на случай воздействия вредных производственных факторов: запыленность и загазованность воздуха; высокий уровень шума и вибрации на рабочем месте; плохая освещенность; отклонение от оптимальных норм температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне; качество электробезопасности применяемых машин, инструмента и оборудования.
252
Для исключения травматизма на монтаже изоляции рабочий должен знать свойства теплоизоляционных материалов и правила их применения, так как небрежное обращение с ними может стать причиной травмы или заболевания.
Работать с растворами и мастиками, содержащими асбест, цемент, известь и другие материалы, действующие на кожу, следует в резиновых перчатках при надлежащей защите остальных участков тела. На поверхности смонтированной изоляции, подготовленной под защитное покрытие (штукатурка, металлическая изоляция), не должно быть торчащих концов проволоки, их следует срезать и заглублять в слой изоляции.
ГЛАВА 7
УСТРОЙСТВО АНТИКОРРОЗИОННЫХ ПОКРЫТИЙ
7.1. Конструкции и способы их защиты от коррозии
Для первичной защиты строительных конструкций от коррозии используют коррозионно-стойкие для данной среды покрытия. При необходимости предусматривают вторичную защиту поверхности конструкции:
• лакокрасочными покрытиями;
• оклеечной изоляцией из листовых и пленочных материалов;
• облицовкой, футеровкой, применением изделий из керамики, шла-коситалла, стекла, каменного литья, природного камня;
• штукатурными покрытиями на основе цемента, полимерных вяжущих, жидкого стекла, битума;
• уплотняющей пропиткой химически стойкими материалами.
По степени воздействия на строительные конструкции среды разделяются на неагрессивные, слабоагрессивные, среднеагрессивные и сильноагрессивные. По физическому состоянию среды подразделяют на газообразные, твердые и жидкие, а по характеру воздействия на материал конструкции — на химически и биологически активные.
Для бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивной среде, при их проектировании коррози
253
онную стойкость обеспечивают применением коррозионно-стойких составляющих, добавок, повышающих коррозионную стойкость самого бетона и его защитную способность для стальной арматуры. В изготовляемых конструкциях должны быть снижены проницаемость бетона и ширина расчетного раскрытия трещин, повышены трещиностойкость и толщина защитного слоя бетона.
В случае недостаточной эффективности антикоррозийной защиты при изготовлении конструкций следует дополнительно предусмотреть их защиту:
• лакокрасочными покрытиями (аэрозолями) — при действии газообразных и твердых сред;
• лакокрасочными мастичными многослойными покрытиями — при действии жидких сред, при непосредственном контакте покрытия с твердой агрессивной средой;
• оклеенными покрытиями — при действии жидких сред, при расположении конструкции в грунте, в качестве непроницаемого слоя в облицовочных покрытиях;
• облицовочными покрытиями, в том числе из полимербетонов— при действии жидких сред, при расположении конструкции в грунте, в качестве защиты от механических повреждений оклеенного покрытия;
• уплотняющей пропиткой химически стойкими материалами — при действии жидких сред и грунта;
• гидрофобизацией — при периодическом увлажнении водой или атмосферными осадками, образовании конденсата, в качестве грунтового слоя под лакокрасочное покрытие.
Меры защиты железобетонных конструкций от коррозии назначаются в проекте производства работ с учетом вида и особенностей защищаемых конструкций, технологии их изготовления, возведения и условий эксплуатации.
Для бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений с агрессивными средами необходимо предусматривать применение только следующих цементов: портландцемента, шлакопортландцемента, сульфатостойкого, глиноземистого и напрягающего цементов. Не допускается введение хлористых солей в состав бетона для железобетонных конструкций, а также в растворы для инъецирования каналов, замоноли-чивания швов и стыков конструкций.
Толщину защитного слоя бетона для плоскостных конструкций допускается применять равной 15 мм для слабоагрессивной и среднеагрессивной сред и равной 20 мм — для сильноагрессивной среды. Для анало
254
гичных монолитных конструкций необходимая толщина защитного слоя повышается на 5 мм.
Закладные детали и соединительные элементы в стыках конструкций, подверженные воздействию жидкой среды, должны быть защищены металлическими или комбинированными покрытиями. На поверхностные закладные детали необходимо в обязательном порядке наносить лакокрасочные покрытия.
Толщина металлизационных покрытий и металлизационного слоя в комбинированных покрытиях должна быть для цинковых и алюминиевых покрытий не менее 120 мкм. Толщина цинковых покрытий, получаемых горячим цинкованием, должна быть не менее 50 мкм, а гальваническим способом — не менее 30 мкм.
Для защиты деревянных конструкций от коррозии, вызываемой воздействием биологических агентов, применяют антисептирование, консервирование, покрытие лакокрасочными материалами или поверхностную пропитку составами комплексного действия. Если конструкция окажется в химически агрессивной среде, то для защитного покрытия используют лакокрасочные материалы или пропитку составами комплексного действия.
В зависимости от степени агрессивного воздействия деревянные конструкции защищают водорастворимыми и трудновымываемыми антисептиками или путем обработки поверхности антисептическими пастами. Защитные покрытия выполняют из влагостойких лакокрасочных материалов или влагобиозащитных пропиточных составов.
Для защитных покрытий древесины применимы лаки и эмали пента-фталевые, перхлорвиниловые, эпоксидные, эпоксидно-фенольные и др. Антисептирование рекомендуется выполнять фтористым натрием, аммонием кремнефтористым, специально разработанными для антисептиро-вания препаратами. При консервировании древесины лучшими препаратами признаны масло каменноугольное, антраценовое и сланцевое.
Для химической защиты деревянных конструкций разработаны химически стойкие, влагостойкие лакокрасочные материалы и химически стойкие влагостойкие пропиточные составы.
Каменные и асбестоцементные конструкции. Агрессивное воздействие на конструкции из этих материалов может быть газообразным, жидким. При засоленных грунтах и жидких агрессивных средах не разрешается применение конструкций из силикатного кирпича, а также строительных растворов с использованием глины и золы.
При периодическом увлажнении агрессивной средой и замораживании кладки марку кирпича по морозостойкости следует принимать не Ниже F50. При сильноагрессивной степени воздействия кислых сред сле
255
дует применять для кладки кислотостойкие растворы на основе жидкого стекла или полимерных связующих.
Поверхности каменных и армокаменных конструкций от коррозии необходимо дополнительно защищать: по штукатурке — лакокрасочным покрытием, непосредственно по каменной кладке — многослойными мастичными материалами.
Асбестоцементные стеновые панели не должны соприкасаться с грунтом. Эти конструкции необходимо располагать на цоколе, имеющем гидроизоляционную прокладку, предохраняющую панели от капиллярного подсоса агрессивных грунтовых вод. Поверхность асбестоцементных конструкций следует защищать от агрессивного воздействия сред лакокрасочными покрытиями, такими же как и для бетонных конструкций.
Металлические конструкции должны покрываться антикоррозионными покрытиями при агрессивном воздействии сред — атмосферы воздуха, жидких органических и неорганических сред, грунтов.
Несущие конструкции из алюминия должны быть защищены от коррозии путем электрохимического анодирования (толщина слоя > 15 мкм) При эксплуатации конструкций в воде они должны быть дополнительно окрашены водостойкими лакокрасочными материалами.
Примыкание конструкций из алюминия к конструкциям из кирпича или бетона допускается только после полного твердения раствора или бетона независимо от степени агрессивного воздействия среды. Участки примыкания должны быть защищены лакокрасочными покрытиями. Обетонирование конструкций из алюминия не допускается. Примыкание окрашенных конструкций из алюминия к деревянным допускается при условии пропитки последних креозотом.
Для защиты стальных и алюминиевых конструкций от коррозии применяют лакокрасочные материалы (грунтовки, краски, эмали, лаки), разбитые в зависимости от степени агрессивного воздействия среды на четыре группы:
I — пентафталевые, глифталевые, эпоксиэфирные, алкидно-стироль-ные, масляные, масляно-битумные, алкидно-уретановые, нитроцеллюлозные;
II — фенолформальдегидные, хлоркаучуковые, перхлорвиниловые, поливинилбутиральные, полиакриловые, акрилсиликоновые, полиэфир-силиконовые, сланцевиниловые;
III — эпоксидные, кремнийорганические, перхлорвиниловые, сланцевиниловые, полистирольные, полиуретановые, фенолформальдегидные;
IV — перхлорвиниловые и эпоксидные.
Горячее цинкование и алюминирование методом погружения в расплав необходимо предусматривать для защиты от коррозии стальных
256
конструкций с болтовыми соединениями, а также болтов, гаек и шайб. Га-зотермическое напыление цинка и алюминия необходимо предусматривать для защиты стальных конструкций со сварными, болтовыми и заклепочными соединениями. Электрохимическая защита является обязательной для стальных конструкций, погружаемых в грунт или в неорганические жидкие среды, внутренних поверхностей днищ резервуаров для нефти и нефтепродуктов.
Химическое оксидирование с последующим окрашиванием или электрохимическое анодирование поверхности должно предусматриваться для защиты от коррозии конструкций из алюминия. Участки конструкций, на которых нарушена целостность защитной анодной или лакокрасочной пленки в процессе сварки, клепки и других процессов, выполняемых при монтаже, после предварительной зачистки должны быть защищены лакокрасочными покрытиями с применением протекторной грунтовки.
7.2. Технология основных антикоррозионных покрытий
Для предупреждения коррозии зданий и сооружений применяют разные способы защиты, в том числе металлизацию, окраску лакокрасочными составами, гуммирование и гидрофобизацию.
Металлизацию применяют для защиты металлических и закладных деталей железобетонных конструкций. Используют цинковую или алюминиевую проволоку, толщина слоя наносимого защитного покрытия 0,2...0,5 мм.
Окраску лакокрасочными составами используют для защиты от коррозии металлических конструкций. Применяют масляные краски, лаки, эмали на основе синтетических смол, битумные мастики и растворы. Защитное покрытие состоит из грунтовки и покровных слоев, количество которых зависит от назначения покрытия, свойств защищаемого материала, технологических условий процесса нанесения и эксплуатации покрытия.
Грунтовку наносят на очищенную и сухую поверхность, она не должна иметь на окрашиваемой поверхности пропусков, подтеков и других дефектов, поэтому она наносится тонкими слоями (желательно не менее Двух). На подготовленное грунтовкой основание наносят основные слои окраски. Количество слоев определяют в зависимости от назначения покрытия, технологического процесса нанесения, свойств защищаемого материала и условий эксплуатации покрытия.
9 э-788 2 57
Нанесение покрытия несколькими слоями сводит к минимуму проникновение агрессивной среды через возможные поры одного и даже двух слоев. Покрытие одним слоем большой толщины приводит, как правило, к появлению трещин, нарушению сплошности покрытия и плохой прилипаемости (адгезии) к основанию. При многослойном нанесении покрытия каждый последующий слой наносят после полного высыхания и отвердения предыдущего.
Окраску производят механизированным и ручным способами. При механизированном способе используют пневматические или механические распылители. При окраске малых форм, конструкций решетчатой структуры, в труднодоступных местах во избежание больших потерь лакокрасочных материалов более предпочтительна ручная окраска.
Гуммирование — нанесение на поверхность сырой резины с последующей вулканизацией. На очищенную от грязи и пыли и обезвоженную поверхность наносят тонкий слой резинового клея, на который накладывают листовую или рулонную сырую резину и подвергают температурной обработке — вулканизации. В результате образуется сплошное защитное покрытие толщиной, зависящей от толщины сырой резины (2...4 мм). Допускается нанесение на поверхность нескольких слоев раствора сырой резины в бензине. Слои наносят через 40...60 мин после высыхания предыдущего, затем покрытие вулканизируют.
Гидрофобия — покрытие поверхностей железобетонных и каменных конструкций водными растворами кремнийорганических соединений. На поверхности, покрытой составом, образуется защитная водонепроницаемая пленка, препятствующая проникновению воды и коррозии материалов. Нанесение растворов осуществляют кистями, валиками, краскопультами, другими средствами малой механизации. Покрытие служит 3...5 лет, его необходимо периодически обновлять.
Антикоррозионное покрытие выполняют при положительных температурах. При необходимости работ при отрицательных температурах необходим отогрев основания, применение подогретых составов, тепловая защита выполненных покрытий.
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ
ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ОТДЕЛОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ
Устройство отделочных покрытий — завершающий этап возведения зданий и сооружений. Их назначение — придать сооружению законченный вид, отвечающий гигиеническим и эстетическим требованиям, функциональному назначению помещений.
Выполненные отделочные покрытия должны быть достаточно долговечными, предохранять строительные конструкции от воздействий окружающей среды, обеспечивать нормальные условия эксплуатации и отвечать эстетическим требованиям, заложенным в проект. Применяемые отделочные материалы должны быть технологичными для производства работ, экономичными, обеспечивающими минимальные затраты труда при устройстве, эксплуатации и при ремонтных работах.
По технологическим признакам отделка зданий включает остекление, оштукатуривание, облицовку поверхностей, устройство подвесных потолков, отделку поверхностей малярными составами, рулонными и листовыми материалами, устройство покрытия пола.
Остекление — заполнение в здании или сооружении проемов, оставленных для пропускания света. Остекление может быть наружным (заполнение оконных проемов, входных и балконных дверей, витрин магазинов и других элементов зданий гражданского назначения, световые фонари гражданских и промышленных зданий) и внутренним (светопрозрачные перегородки и двери, витражи, фрамуги и т.п.).
Оштукатуривание — покрытие наружных и внутренних конструкций зданий и сооружений защитным слоем, который в зависимости от применяемых материалов может выполнять самые разнообразные функции.
Облицовка поверхностей — придание поверхностям большей архитектурной и эстетической выразительности за счет нанесения на них облицовочных материалов и изделий.
Устройство подвесных потолков — создание дополнительного потолка для обеспечения требуемых эстетических и акустических характеристик помещения.
259
Окраска малярными составами — нанесение на вертикальные и горизонтальные поверхности зданий и помещений лакокрасочных покрытий (после тщательной предварительной подготовки основания под это покрытие), придающих поверхностям внешнюю выразительность, значительно улучшающих защитные свойства конструкций.
Покрытие поверхностей рулонными материалами — наклеивание на стены и потолки обоев и синтетических пленок для придания помещениям эстетической выразительности и нарядности.
Устройство покрытий полов — выполнение покрытий из разнообразных конструкционных материалов (по соответствующему основанию), которые в течение длительного времени должны воспринимать эксплуатационные нагрузки от передвижения людей, перемещения грузов, передвижения автомобилей в паркинге, значительные статические нагрузки и т.п.
Отделочные покрытия характеризуются значительными трудоемкостью, многодельностью, и как следствие (включая технологические перерывы на сушку промежуточных слоев), продолжительностью производства работ. Прогресс технологии отделки помещений базируется на создании новых прогрессивных материалов, значительном сокращении мокрых процессов, требующих длительной сушки, широком применении механизмов и средств малой механизации для резкого сокращения трудоемкости выполнения отделочных работ.
ГЛАВА 8
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЦЕССОВ ОСТЕКЛЕНИЯ
Надлежащее естественное освещение должно быть организовано в помещениях с постоянным пребыванием людей, в том числе в жилых, общественных и производственных зданиях. Естественное освещение бывает боковым, верхним и комбинированным. Боковое освещение осуществляют через световые проемы в наружных стенах, верхнее и комбинированное — через фонари, световые проемы в конструкциях покрытия, в том числе стеклянные крыши. Освещенность помещений регламентируется нормами, нарушение которых может привести к перегреву помещений в летний период и переохлаждению их в зимний период, недостатку ежедневного солнечного освещения — инсоляции.
260
Стекольные работы, независимо от времени года, выполняют до начала внутренних отделочных работ. Это необходимо для защиты помещений от увлажнения атмосферными осадками и создания нормальных условий работы отделочников.
8.1. Материалы для стекольных работ
Остекление световых проемов может выполняться одинарным, двойным и тройным; оно может быть из оконного стекла, стеклопакетов, стеклоблоков и т.п. Размеры проемов и количество слоев остекления зависят от габаритов помещений, климатических условий, вида и конструктивного решения стенового ограждения. Ошибки в проектировании и производстве работ приводят к промерзанию и загниванию деревянных окон, промерзанию и коррозированию металлических переплетов.
Оконные блоки изготовляют деревянными, деревометаллическими, пластмассовыми, металлическими, металлопластиковыми и комбинированными. В современных зданиях, возводимых на индустриальной основе, оконные проемы заполняют стеклопакетами.
Остекление оконных переплетов, фрамуг, форточек жилых зданий осуществляют листовым стеклом толщиной 2...6 мм, для остекления дверей используют прозрачное и узорчатое стекло толщиной до 7 мм. Витрины в общественных зданиях, витражи, светопрозрачные перегородки заполняют стеклами специального изготовления — большеразмерным полированным или неполированным стеклом толщиной 6,5...12 мм.
Для остекления фонарей и других аналогичных конструкций, а также в теплицах и оранжереях, которые могут противостоять значительным ветровым и снеговым нагрузкам, используют листовое армированное стекло толщиной 5...5,5 мм (рис. 8.1) или трехслойную комбинацию— два слоя стекла и пленка из триплекса между ними.
Оконное стекло обыкновенное предназначено для заполнения световых проемов зданий и сооружений различного назначения. Стекло должно быть бесцветным или иметь цвет, заданный архитектурным обликом возводимого здания, равномерной толщины, без пузырей, инородных включений, волнистости. Витринное стекло, полированное и неполиро-
Рис. 8.1. Схема укладки и крепления стекла на крышах и фонарях:
f— 4— порядок укладки стекла; — скобка; 6—упорный бортик
261
ванное, применяется для устройства витрин в магазинах, витражей и в ограждающих конструкциях выставочных залов, павильонов, кинотеатров, клубов, вокзалов и т.д.
Стекло листовое узорчатое предназначено для заполнения световых проемов с целью снижения солнечной радиации, для декоративного остекления перегородок и дверей. Стекло может быть бесцветным и цветным, иметь на одной или на обеих сторонах рельефный рисунок.
Армированное листовое стекло выпускается бесцветным и цветным, наружная поверхность может быть гладкой или узорчатой. Стекло армируется сварной сеткой из стальной проволоки с защитным алюминиевым покрытием с ячейками 12,5 и 25 мм; сетка должна располагаться по всему листу стекла и не менее 1,5 мм от его поверхностей. Стекла этого типа применяют для установки в фонари промышленных зданий и ограждения лифтов и балкон । в жилых и общественных зданиях.
Армированное листовое стекло -— закаленное стекло для внутренней и наружной отделки стен и перегородок. При изготовлении плоские листы покрывают с одной стороны эмалевой краской, при последующей термообработке стекло упрочняется, а краска диффузируется и закрепляется на его поверхности.
Теплопоглощающее стекло нашло применение для остекления холодильных установок. Стекло хорошо поглощает инфракрасное излучение, поэтому широко применяется в помещениях, где пониженная температура вызвана технологией производства.
Энергосберегающее стекло, имеющее пониженную теплопроводность, используют в жилых и офисных зданиях.
Стеклоблоки представляют собой герметичное изделие, полученное в результате сварки двух коробок-полублоков. Стеклоблоки — самонесущие пустотелые элементы, соединяемые на растворе, могут быть использованы для вертикальных световых проемов, звуко- и теплоизоляции, наружных и внутренних светопропускающих ограждений. Ограждения из стеклоблоков применяют при устройстве световых проемов в наружных стенах, на лестничных клетках, в санузлах, в спортзалах, бассейнах и т.п. (рис.8.2). Блоки бывают цветные и неокрашенные, последние могут иметь голубоватый, желтоватый или зеленоватый оттенок.
Стеклопакеты нашли широкое распространение в последние годы. Это два или три стекла, соединенные между собой в жесткую и замкнутую конструкцию, между ними образуется замкнутая камера с прослойкой осушенного воздуха или инертного газа (рис. 8.3). В зависимости от конструкции стеклопакеты подразделяют на одно- и двухкамерные. Наружное стекло может нести несколько дополнительных функций, поэтому оно бывает полированным, матовым, армированным и т.п. В однокамерных стеклопакетах расстояние между стеклами составляет 6... 16 мм, в
262
Рис. 8.2. Остекление из стеклоблоков:
1 — арматурный стержень; 2 — стеклянные блоки; 3 — цементный раствор; 4 — крепежная скоба
двухкамерных — 6... 12 мм. Рамы для стеклопакетов изготовляют из древесины твердых пород, пластика, алюминия или комбинации перечисленных материалов. Данный вид остекления применяют главным обра
зом для заполнения оконных проемов гражданских зданий. Стеклопакеты могут быть предназначены для остекления балконных дверей, витрин, зенитных фонарей различных по назначению зданий. Применение стеклопакетов позволяет значительно снизить теплопотери и звукопроводность, исключается запотеваемость стекол.
Профильное стекло, называемое «стеклопрофилитом», изготовляют открытого и замкнутого профиля и используют для устройства прозрачных ограждений без переплетов (рис. 8.4). Этот вид стекла светопрозрачен и создает в помещении рассеянное мягкое освещение. В сечении стекло может быть в виде швеллера, ребристым и коробчатым. Стеклопрофилит выпускают бесцветным и цветным, армированным и не-армированным, с гладкой, рифленой и узорчатой поверхностью. Стекло должно быть обязательно отожжено. Монтаж ограждения из стеклопрофилита приведен на рис. 8.5.
Рис. 8.3. Однокамерный стеклопакет:
1 — стекло; 2 — воздушная прослойка; 3 — несущий каркас; 4 — рама
263
Рис. 8.4. Схема крепления панели из стеклопрофилита:
А — вертикальное крепление; Б—верхнее горизонтальное крепление; В — иижнее горизонтальное крепление; 1 — прижимные уголки; 2 — герметик; 3 — стеклопрофилит; 4 — резиновые прокладки
Стекло на строительных площадках должно храниться в закрытых помещениях или под навесом в деревянных контейнерах.
Все оконные блоки поступают на строительную площадку застекленными на деревообрабатывающих комбинатах. Это позволяет сократить объем работ на стройке до минимума, уменьшить трудоемкость и улучшить качество остекления. Для стекольных работ, выполняемых на строительной площадке, стекло доставляют в контейнерах, централизованно раскроенным по размерам остекляемых проемов. Заготовку стекол и приготовление замазок и других заполнителей и комплектующих следует производить в мастерских, стекло должно поставляться на объект
264
Рис. 8.5. Монтаж ограждения из стеклопрофилита: а — наклеивание полос уплотнения; б — монтаж ограждения
комплектно с уплотнителем, герметиками, а также установочными и крепежными материалами.
Оконное стекло используют обычно в жилищном строительстве, остальные типы стекла — в общественных, административных и промышленных зданиях.
8.2. Основные процессы при остеклении
Нарезка стекла. При необходимости нарезают стекло стеклорезами алмазными или из твердосплавного металла; для точного раскроя и нарезки используют шаблоны и специальные линейки. В мастерских нарезку осуществляют при помощи электростеклорезов, в которых электрический ток нагревает тонкую нихромовую проволоку и от одностороннего нагрева стекло лопается по ровной намеченной линии. Разметку и резку стекла осуществляют по картам раскроя, обеспечивающим наименьшее количество отходов.
Раскрой и резку стекла производят на специально оборудованных столах (рис. 8.6), при этом необходимо иметь в виду, что размер стекла должен быть на 4...6 мм меньше расстояния между фальцами, приблизительно по 2...3 мм с каждой стороны. Это требуется для того, чтобы стекло легко можно было вставить в оконный переплет, кроме того, при разбухании древесины переплета стекло не обжималось и не лопалось.
Крепление стекла в переплетах. В оконных переплетах крепят стекла различными замазками, прокладками из резины, деревянными и металлическими штапиками, шпильками, пружинами и штырями (рис. 8.7).
265
Рис. 8.6. Резка стекла по шаблону:
/ — упорный брусок; 2 — ручка; 3— крепежные винты; 4 — стекло; 5 — стеклорез
Перед остеклением фальцы очищают от загрязнения. Стекло нарезают таким образом, чтобы между ним и бортами фальцев всегда был зазор, но не менее 2 мм для возможного линейного расширения стекла при нагревании солнечными лучами. Стекло укладывают (вставляют) в подготовленный фалец по замазке, слой которой должен быть равномерным и равным 2...3 мм. Пластичная замазка должна прочно сцепляться с фальцем и стеклом, при высыхании не растрескиваться. Замазка наносится на фальцы при температуре в помещении не ниже 15 °C. При более низкой температуре замазку используют подогретой до 30...40 °C в сосуде с горячей водой.
Замазка должна быть атмосферостойкой
и оставаться пластичной при эксплуатации в течение 10... 15 лет. Ее состав — олифа и молотый сухой мел, в отдельных случаях добавляют бе-
лила. При остеклении витрин и заполнении стальных переплетов для изготовления замазки может быть использован мел, перетертый с сухим свинцовым суриком. Помимо натуральной олифы из льняного или коноп-
Рис. 8.7. Вставка стекла в деревянные переплеты:
а — на одинарной замазке; б — на двойной замазке; в — на замазке с креплением штапиками; г — на эластичных прокладках; I — зазор между стеклом и оконным переплетом; 2 — стекло;
3 — замазка; 4 — шпилька; 5 — штапик; 6 — шуруп; 7 — резиновая П-образная прокладка
266
Рис. 8.8. Шприц (промазчик) для нанесения замазки:
а — пневматический; б — винтовой; / — цилиндрический корпус; 2—конусообразный переходник; 3 — сменная насадка; 4 — поршень цилиндра; 5 — крышка; б—воздушный шланг;
7 — шток
ляного масла применяют олифу «оксоль», которая представляет собой раствор оксидированного растительного масла и сиккативов в уайт-спирите. Белила и сурик придают замазке большую прочность и позволяют варьировать цветом замазки. Замазку с использованием белил применяют для остекления внтрин и витражей. Замазка на битуме нашла применение для остекления фонарей и переплетов в производственных зданиях. Замазка, приготовленная с добавлением цемента, применяется для остекления металлических и железобетонных переплетов.
Для нанесения замазки в фальцы применяют промазчики (шприцы), которые по принципу действия делятся на пневматические и винтовые (рис. 8.8). Замазка из пневматического промазчика выдавливается поршнем под действием сжатого воздуха от компрессора. В винтовом промазчике поршень внутри цилиндра перемещается путем вращения винтового штока. Инструменты и инвентарь, применяемые при производстве стекольных работ, приведены на рис. 8.9.
После установки стекла его закрепляют металлическими шпильками через 300 мм одна от другой; шпильки забивают в раму вручную или с помощью механического пистолета, предварительно фальцы целесообразно проолифить. Затем шпильки в фальцах закрывают замазкой, и разглаживают ее поверхность до блеска. Вместо шпилек часто применяют деревянные штаники, которые перед установкой олифят. Под шпатики наносят слой замазки и прибивают их к раме гвоздями под углом 45° к поверхности стекла.
В промышленных зданиях при деревянных переплетах последовательность работ при установке стекол аналогичная, только часто применяют битумные и синтетические замазки на основе герметиков. Замазку в обоих случаях наносят на поверхность с помощью механизированного Шприца.
267
Рис. 8.9. Инструмент и инвентарь для стекольных работ:
/—линейка. 2 — угольник; 3— метр; 4 — противень; 5 — нож для замазки; 6—шпатель; 7— отвертка; 8— молоток; 9— коловорот; 10— сверлилка; 11 — сверла; 12 — шлифовальные бруски; 13—зубатка; 14— шаблоны; 15— клещи; 16—кусачки; 17 — плоскогубцы; /8 —стамеска;
19 — вакуум-присосы
В металлических переплетах, при остеклении витрин и витражей вместо замазки применяют резиновые прокладки П-образной, фигурной или трубчатой формы. Кроме резиновых нашли применение поливинилхлоридные прокладки. Прокладку надевают по всей торцевой поверхности стекла и в таком виде стекло устанавливают в металлический оконный
268
Рис. 8.10. Остекление металлических переплетов:
а — на замазке; 6 — на эластичных прокладках; 1 — металлический переплет; 2 — стекло; 3 — замазка; 4 — штырь; 5 — кляммер; 6—раскладка-уголок; 7—-крепежный винт; в — эластичная прокладка; 9— штапик; 10— уплотнитель; 11—клиновая опорная прокладка; 12— герметик
переплет (рис. 8.10). По контуру стекла, прижимая его через резиновую прокладку к фальцу, устанавливают и закрепляют к раме на шурупах металлические штапики. Стекла можно закреплять клиновыми зажимами и кляммерами, расстояние между которыми не должно превышать 300 мм. При использовании металлических штапиков на резиновые прокладки или фальцы предварительно наносят слой замазки.
Замазки и уплотнительные прокладки предназначены для герметизации стыков при остеклении. Замазка может применяться самостоятельно или совместно с уплотнительной прокладкой. Прокладки, уплотнительные материалы и замазка должны быть воздухе-, водонепроницаемыми, морозостойкими, сохранять эластичность и отвечать санитарно-гигиеническим требованиям.
Стеклопакеты обычно доставляют на строительную площадку установленными в оконные переплеты в заводских условиях. При необходимости замены стекла в стеклопакете его устанавливают с помощью замазки, резиновых прокладок с закреплением стеклопакета в раме шта-пиками.
Важным компонентом любой конструкции окон является срок их службы. В настоящее время считают самыми дорогими и эффективными деревянные окна из ангарской сосны и лиственницы. Использование таких высококачественных пиломатериалов (исключается продувание, гниение, регулярное окрашивание) позволяет не только сохранять тепло в помещении, но и решать проблему вывода через древесину (которая «дышит») токсичных веществ жизнедеятельности человека, деревянная рама и многокамерная система остекления обеспечивают повышенную звукоизоляцию, так как дерево удерживает низкие частоты, в разряд которых попадает уличный шум.
Комбинированные окна, в которых решается проблема наиболее естественного сочетания различных материалов, изготовляют из дерева, алюминия и пластиковых переходных соединительных элементов. Благо
269
даря специальной технологии обработки древесины и защиты наружной поверхности алюминиевыми накладками, срок службы окон значительно увеличивается.
Остекление. Стекольные работы выполняют с применением переносных столиков, столиков подмостей, лестниц-стремянок. Для облегчения кантования, переноски и установки в раму стекол применяют одно-, двух- и трехтарельчатые вакуум-присосы. Одно- и двухтарельчатые вакуум-присосы предназначены для извлечения листового стекла из тары, укладки его на стол для резки, а также для переноски к месту установки. Трехтарельчатые вакуум-присосы позволяют захватывать, поднимать, переносить и устанавливать крупноразмерные стекла и стеклоконструк-ции при остеклении витрин и витражей.
Остекление фонарей и переплетов промышленных зданий выполняют с подвесных лесов или самоходных самоподъемных подмостей. Витринное стекло устанавливают при помощи блоков, лебедок и автокранов, при остеклении многоэтажных зданий применяют телескопические вышки. Для подъема стекол используют подъемники и траверсы с пневматическими присосками.
ГЛАВА 9
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЦЕССОВ ОШТУКАТУРИВАНИЯ
9.1. Конструктивные элементы и виды штукатурки
Штукатурка конструкций зданий и сооружений предназначена для защиты от вредного влияния атмосферных, механических и химических воздействий, для уменьшения звуко- и теплопроводности конструкций, для декоративного оформления наружных и внутренних поверхностей. Штукатурка предохраняет конструкцию от сырости, выветривания, повышает санитарно-гигиенические условия помещений, повышает огнестойкость конструкций. Штукатуркой называют нанесенный в пластичном состоянии на отделываемую поверхность слой раствора, выровненный, уплотненный и впоследствии затвердевший.
270
Внутренние штукатурные работы производят по секциям здания снизу вверх, а наружные — захватками сверху вниз, начиная от карниза здания. До начала внутренних штукатурных работ должны быть закончены стены, перекрытия, монтаж коммуникаций, установка оконных и дверных коробок, остекление, а до начала наружных работ — поставлены ухваты для водосточных труб, установлены закладные крепления пожарных лестниц, закончено устройство балконов, установлены оконные и наружные дверные блоки.
Вид и состав штукатурки определяются ее назначением. В деревянных зданиях штукатурка помогает декоративно обработать поверхности и повысить огнестойкость стен, перегородок и перекрытий. В каменных зданиях благодаря штукатурке исправляются внутренние поверхности, имеющие неприглядный вид из-за неровностей кладки, пестрой расцветки камней и швов. В помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, прачечные, бани) хорошо себя проявили водостойкие цементные штукатурки. Когда необходимо повысить теплотехнические характеристики здания или его отдельных конструкций, применяют растворы с включением шлакового, пемзового и других теплостойких материалов с малой плотностью.
Важное значение имеют декоративные качества штукатурки. Благодаря пластичности раствор позволяет получать на криволинейных и сводчатых конструкциях гладкие поверхности. Декоративные качества и морозостойкость штукатурки, применяемой для наружных работ, позволяют нанесенному покрытию выполнять свои функции в течение многих лет, особенно в осенне-зимний период при высокой влажности и постоянных переходах температуры через О °C.
9.2. Классификация штукатурок
Штукатурки подразделяют по следующим трем направлениям: по виду вяжущих — цементная, известковая, цементно-известковая, известково-гипсовая, известково-глиняная;
по сложности выполнения — простая (для отделки вспомогательных и складских помещений), улучшенная (для отделки жилых помещений, торговых залов, учебных заведений) и высококачественная (отделка музеев, театров, административных и офисных зданий и помещений);
по назначению — обычная, декоративная и специальная (для дополнительной защиты от внешних неблагоприятных факторов).
271
9.3. Материалы для штукатурных работ. Применяемые растворы
Для получения качественной штукатурки, имеющей определенную фактуру и свойства (звукоизоляция, теплоизоляция, влагостойкость), применяют различные материалы: вяжущие, заполнители, воду, добавки.
Вяжущие — порошкообразные вещества, после затворения водой переходят со временем из тестообразного в камневидное состояние. Вяжущее, твердеющее и набирающее прочность только на воздухе, называют вяжущим воздушного твердения. Вяжущее, сохраняющее и повышающее свою прочность на воздухе, но еще лучше в воде или во влажных условиях, называют вяжущим гидравлического твердения.
Основные вяжущие, применяемые для штукатурных работ: цементы (портландцемент, пуццолановый, шлакопортландцемент, расширяющийся, гидрофобный, кислотостойкий, цветные и другие специальные цементы), строительный гипс, известь строительная (негашеная молотая, известковое тесто и известь гидратная), глина.
Заполнители — составная часть растворов, к которым относятся песок, шлак, щебень, другие материалы.
Применяют песок горный, речной, морской, озерный и карьерный с размерами зерен от 0,3 до 5 мм. Недопустимо содержание в песке глинистых частиц более 5% . Плотность песка составляет 1,5... 1,7 т/м3. Для штукатурных работ лучшим считается песок остроугольной формы средней и мелкой (но не пылеватой) крупности. Допускается применять гравий природный, недробленый, окатанной формы и щебень природный, дробленый, рваной остроугольной формы, с зернами размером 2,5...20 мм. Рассмотренные заполнители относятся к тяжелым с плотностью более 1000 кг/м3.
Легкие заполнители для штукатурных растворов имеют плотность менее 1000 кг/м3. Шлак — куски рваной формы, продукт сжигания каменного угля. Для получения шлакового песка шлак размалывают на мельницах и просеивают. Применяют такие пески плотностью 0,7...0,9 т/м3 как звуке- и теплоизоляционный материал при оштукатуривании перегородок и наружных фасадов. Пемза — пористая вулканическая порода плотностью до 0,6 т/м3. Древесный уголь добавляют в штукатурный раствор для уменьшения массы штукатурки.
Декоративные заполнители применяют в штукатурках для придания им блеска и более выразительного внешнего вида. Они применимы, когда штукатурка является завершающим слоем отделки поверхности. К таким заполнителям относятся слюда, антрацит, кварц, битое стекло, каменная крошка. Слюда и битое стекло крупностью 1 ...6 мм добавляют в неболь-
272
том количестве в растворы для придания поверхностям кристаллического блеска.
Каменная крошка различных цветов получается в результате дробления мрамора, гранита, известняка, других каменных пород. В строительные растворы добавляется каменная крошка с зернами крупностью 0,3...5 мм. При заглаживании и шлифовке схватившегося раствора поверхность приобретает блеск и кажущуюся фактуру естественного материала.
Добавки можно разбить на три основные группы. Минеральные и органические добавки — золы, шлаки, пемза, трепел, диатомиты, пуццолана, обожженная глина. При смешивании в тонкоизмельченном состоянии с воздушной известью и при затворении водой они образуют тесто, способное после твердения на воздухе твердеть и под водой.
Химические добавки придают цементным растворам водонепроницаемость и другие защитные свойства. К таким добавкам относится растворимое (жидкое) стекло. Это тяжелая густая жидкость буровато-желтого цвета, которую растворяют в воде в пропорции 1:6. Этим раствором затворяют приготовленную сухую смесь. При затвердевании жидкое стекло образует на поверхности штукатурки водонепроницаемую и огнеупорную пленку. Такой штукатурный раствор применяют для оштукатуривания сырых мест.
Пластифицирующие добавки — сульфитно-спиртовая барда (ССБ), мылонафт, древесный пек. Они повышают пластичность растворов, удо-боукладываемость, морозостойкость, позволяют уменьшить расход цемента. В цементных растворах в качестве пластификаторов используют также глину и известь. Применяют морозостойкие добавки для наружных работ.
Штукатурные растворы применяют для внутренней и наружной отделки зданий. При затвердевании растворы превращаются в твердую камневидную массу.
Качество раствора подразумевает обеспечение нескольких важных его характеристик. Свежеприготовленный раствор должен быть удобоук-ладываемым, иметь хорошую подвижность, пластичность, водоудерживающую способность, хорошую адгезию (прилипаемость) к основанию; раствор на поверхности должен быстро твердеть, иметь нужную густоту, не давать большой усадки и не растрескиваться при высыхании.
Удобоукладываемость — способность раствора легко наноситься и распределяться на поверхности, хорошо заполняя при этом все неровности. Такие свойства присущи жирным пластичным растворам — глиняным, известковым и смешанным, и они практически отсутствуют в жестких цементных растворах.
Подвижность — способность раствора при нанесении на поверхность растекаться по ней без приложения особых силовых воздействий.
273
Пластичность — свойство раствора принимать и сохранять форму, приданную ему с помощью рабочего инструмента.
Водоудерживающая способность — способность нанесенного на пористое основание раствора медленно отдавать ему свою влагу.
Для получения растворов хорошего качества необходимо правильно рассчитать его состав. Жидкие растворы применяют для нанесения об-рызга, полужидкие — для накрывки, полугустые — для грунта. Для толстых штукатурных наметов, выполняемых по сетке, применяют густые растворные смеси. С увеличением в растворе вяжущего повышается его пластичность и удобоукладываемость, с добавлением воды происходит переход от густых растворов к жидким.
Растворы применяют простые (глиняные, известковые и цементные) и смешанные.
Глиняный раствор используют для сухих внутренних помещений. Недостаток раствора — малая прочность, легко размывается водой. Целесообразно сверху устраивать покрытие из известкового или известково-гипсового раствора. В последние годы простые глиняные растворы практически не применяются.
Состав глиняного раствора для жирной глины — на 1 ч. глины приходится 4...5 ч. песка; для средней глины — соответственно 3...4 ч. песка, для тощих глин соотношение уменьшается — на 1 ч. глины приходится 2...3 ч. песка. При жирной глине желательно применять растворы смешанные, например, на 1 ч. глины берется 0,3 ч. извести и 5 ч. песка; при использовании цемента — на 1 ч. глины: 0,15 ч. цемента: 4 ч. песка.
Известковый раствор используют для оштукатуривания внутренних и наружных поверхностей по кирпичу, бетону и дереву. Наиболее долговечно служит штукатурка в сухих помещениях. Основные составы (известковое тесто и песок) — от 1:1 до 1:4. Растворы с избытком извести растрескиваются, а с избытком песка не растрескиваются, но имеют пониженную прочность. Простые известковые растворы изготовляют с прочностными характеристиками по маркам от 4 до 10.
Цементный раствор состоит из цемента, песка и воды. Его используют для поверхностей, подверженных воздействию влаги. Возможная пропорция составов от 1:1 до 1: б, наиболее пластичный и часто применяемый состав раствора 1:3. Для приготовления штукатурки в основном применяют портландцемент, для выполнения водонепроницаемой штукатурки — пуццолановый цемент, реже цементы на базе полимеров.
Сложные растворы — известково-гипсовый, цементно-известковый.
Известково-гипсовый раствор применим для внутренних работ, на 1 ч. гипса принимают 3 ч. извести.
274
Цементно-известковый раствор, в котором для (большей пластичности используют известковое тесто. В составе раствора компоненты можно менять в значительных пределах от 1:1:6 до 1:3:15.
Растворы на негашеной молотой извести,в которых на 1 ч. извести приходится 0,5 ч. цемента и 4 ч. песка, перед нанесением на поверхность предварительно выдерживают в течение 30.. .40 мин.
Вид применяемого штукатурного раствора зависит от назначения помещения и материала отделываемой поверхности. Бетонные поверхности оштукатуривают сложными растворами из цемента, извести и песка примерного состава 1: 1:8, подвижностью раствора с осадкой стандартного конуса 7...9 см. Кирпичные поверхности оштукатуривают известково-песчаными растворами состава 1:3 и подвижностью 9...12 см. При оштукатуривании деревянных и гипсобетонных поверхностей используют известково-гипсопесчаные растворы, для оштукатуривания поверхностей помещений с повышенной влажностью (подвалы, бани, санузлы) применяют цементно-песчаные растворы повышенных марок с гидравлическими добавками.
Находят широкое применение сухие смеси, которые поставляются расфасованными во влагонепроницаемую упаковку, на которую наносится информация о смеси, ее наименование и марка, прочностные характеристики готового продукта, рецепт и инструкция по приготовлению, дата изготовления и срок хранения до реализации.
Штукатурные сухие смеси изготовляют на основе цемента, извести, гипса или их смесей. Крупность заполнителя может колебаться в пределах от 0,5 до 1,2 мм. Марка прочности раствора М25...М450. Смеси предназначены для оштукатуривания и отделки наружных и внутренних поверхностей стен. Приготовляют универсальные смеси, которые применяют для бетонных, кирпичных, пенобетонных и других поверхностей. Существует много вариантов смесей для специфичного применения.
Декоративные сухие растворные смеси применяют для окончательной отделки различных поверхностей. Сухие смеси для замоноличивания стыков конструкций используют с целью получения высокой прочности в короткие сроки. Нашли применение выравнивающие смеси при необходимости получения гладкой вертикальной поверхности для покраски или приклеивания обоев, при этом смеси могут быть универсальными, или только пригодными для сухих и влажных помещений.
Самовыравнивающие смеси для пола позволяют выровнять и укрепить основание. Их можно использовать для устройства стяжки пола, под Укладку пола из керамических и бетонных плиток, ковровых покрытий, Паркета. Существуют варианты сухих смесей для устройства износостойких покрытий. При смесях на синтетических смолах и при нанесении раствора с помощью растворонасосов можно получать значительные площа-
275
ди бесшовных наливных покрытий. Данная технология широко используется при оштукатуривании стен.
Теплоизоляционные сухие смеси применяют для улучшения тепло- и звукоизоляции. В качестве заполнителя используют перлитовый, керамзитовый пески, другие виды легких заполнителей. Такие смеси подходят для наружных и внутренних работ, плотность таких смесей составляет 400...650 кг/м3.
Гидроизоляционные смеси для изоляции подземных частей зданий, подвалов и цокольных этажей приготовляют на специальных и расширяющихся цементах, в состав входят гидрофобные добавки и микронаполнители.
Сухие смеси для ремонта и восстановления поверхностей — это высокоадгезионные растворы на цементно-песчаной основе или модифицированные смеси. Для ремонта влажных поверхностей и при наличии вы-солов применяют специальные составы. В зависимости от состояния укрепляемой поверхности возможно использование последовательно трех растворов и слоев: гидроизоляционного, покровного и отделочного на тонкодисперсных меловых, гипсовых смесях или с применением белого или цветного цемента.
9.4. Основные слои штукатурного намета
Штукатурное покрытие обычно состоит из трех слоев — обрызга, грунта и накрывки. Это обусловлено тем, что нанесение штукатурного раствора сразу на всю толщину слоя не допускается, так как пластичный раствор будет стекать с поверхности, не схватываясь с ней.
Обрызг — первый (нижний), наносимый непосредственно на оштукатуриваемую поверхность, слой из наиболее пластичного раствора с осадкой стандартного конуса 8... 14 см при механизированном нанесении и 11... 12 см — при нанесении вручную (содержание воды до 60% от объема вяжущего). Толщину слоя обрызга по каменным и бетонным стенам принимают 4...5 мм, по деревянным поверхностям — 7...9 мм. Перед нанесением обрызга каменные и бетонные поверхности смачивают водой. Обрызг обычно не разравнивают и оставляют поверхность шероховатой, его основное назначение плотно схватиться с оштукатуриваемой плоскостью за счет заполнения всех ее неровностей, пор, пустот и быть способным воспринимать и нести нагрузку от последующих слоев штукатурки. Если сравнивать назначение обрызга с другими отделочными процессами, то он играет роль грунта для последующих отделочных слоев.
Грунт — второй слой намета, предназначенный для выравнивания штукатурной поверхности, создания основной толщины штукатурного 276
намета; грунт наносят обычно в несколько слоев после начала твердения раствора в слое обрызга. Раствор применяют с осадкой конуса 7...8 см (содержание воды 30...40% от объема вяжущего), каждый последующий слой грунта наносят после схватывания и побеления предыдущего; толщина слоя не должна превышать 5 мм при цементных растворах и 7 мм — при известковых.
Накрывка— третий, отделочный слой штукатурки, наносимый в один прием при толщине не более 2 мм; назначение слоя — подготовка отделываемой поверхности под окраску, придание штукатурке ровной и гладкой поверхности. Раствор для этого слоя приготовляют на мелком песке с осадкой конуса 9... 12 см и содержании воды в пределах 50% от объема вяжущего. Накрывку наносят после затвердения грунта до состояния, когда легкое надавливание оставляет на нем вмятину.
Суммарная толщина штукатурки должна быть в пределах: простой — 12 мм, улучшенной — 15 мм и высококачественной — 20 мм.
9.5. Виды обыкновенной штукатурки
По точности и качеству выполнения штукатурка подразделяется на три вида: простая (под сокол), улучшенная (под правило) и высококачественная (по маякам). Для производства штукатурных работ применяют ручной инструмент, приведенный на рис. 9.1.
Простая штукатурка состоит из обрызга и 1...2 слоев грунта, на-крывочный слой отсутствует. Нанесение и выравнивание раствора вручную производят при помощи штукатурной лопатки и сокола. Для разравнивания и затирки раствора применяют терки, полутерки, правила различной длины. Разглаживанием и затиркой получают относительно ровную и гладкую поверхность. Применяют простую штукатурку при отделке подсобных помещений, подвалов, складов. Общая толщина простой штукатурки не превышает 12 мм, при накладывании на поверхность мерной линейки допускается иметь на длине 2 м не более двух зазоров до 5 мм каждый.
Улучшенную штукатурку выполняют с нанесением слоя обрызга, одного или нескольких слоев грунта с разравниванием и накрывочного слоя с затиркой. Выравнивание поверхности выполняют более качественно правилом или с помощью полутерка. Общая толщина улучшенной штукатурки до 15 мм, допустимо на участке стены в 2 м иметь не более Двух зазоров до 3 мм.
Высококачественную штукатурку выполняют обязательно по маякам, в ее состав входят нанесение одного слоя обрызга, одного или нескольких слоев грунта с разравниванием, а также накрывочного слоя с 277
Рис. 9.1. Ручной инструмент для штукатурных работ:
1 — кисть-макловица; 2 — правило; 3 — усеночное правило; 4 — лузговое правило; 5 — терка; б — штукатурный сокол; 7 — штукатурная лопатка; 8 — штукатурный ковш; 9 — совок с качающейся ручкой; 10 — тарельчатый сокол; 11 — полутерок; 12 — гладилка
разравниванием и затиркой. Выравнивание грунта осуществляют правилом по маякам, затирку накрывочного слоя выполняют деревянной или войлочной теркой Средняя общая толщина высококачественной штукатурки может достигать 20 мм, на длине 2 м можно иметь не более двух зазоров до 2 мм. Затирку поверхности осуществляют только известково-песчаным или цементно-песчаным раствором.
9.6. Подготовка поверхностей к оштукатуриванию
Одним из главных требований к наносимому штукатурному покрытию является его прочное сцепление с основной поверхностью (из деревянных изделий, каменных, металлических, бетонных и др.). Сложный
278
процесс оштукатуривания состоит из ряда последовательно выполняемых простых операций:
подготовка поверхностей к оштукатуриванию (насечка, обивка сеткой или дранкой);
• провешивание и установка маяков;
• нанесение штукатурного раствора (обрызга и грунта);
• разравнивание слоев намета;
• вытягивание тяг и разделка углов и откосов;
• нанесение накрывочного слоя и затирка поверхностей.
Основание под штукатурку должно прочно сцепляться с штукатурным раствором. Поверхности, подлежащие оштукатуриванию, очищают от пыли, грязи, жировых и битумных пятен. Недостаточно шероховатые поверхности обрабатывают насечкой или пескоструйным аппаратом. Отличительные особенности подготовки поверхностей к оштукатуриванию в зависимости от материала конструкций следующие.
Бетонные поверхности-, срубка наплывов, выступающей арматуры, заделка раковин и отверстий. Очистка поверхностей стальными щетками и насечка — нанесение на поверхности штрихов, углублений глубиной 3...5 мм по 1000...1200 шт. на 1 м2 с помощью скарпели, зубатки, топора, электрической щетки, отбойного молотка, пескоструйного аппарата. В ряде случаев поверхность обтягивают металлической сеткой. Подготовку завершают смачиванием поверхности водой.
Кирпичные поверхности: для стен, выложенных впустошовку — очистка щетками, срубка выступающих мест, насечка. Если кладка выложена заподлицо, то дополнительно вырубают швы на глубину не менее 1 см. Дополнительно необходимо очистить поверхность стен стальными щетками или пескоструйным аппаратом, затирочными машинками, старую кирпичную кладку кроме этого насекают. Для лучшего сцепления со штукатуркой шлакобетонных поверхностей в них просверливают отверстия, в которые устанавливают пробки, вбивают гвозди и устраивают проволочное сплетение.
Металлические поверхности — очистка от ржавчины и приварка металлической сетки. К металлическим конструкциям предварительно приваривают отдельные стержни, крупную металлическую сетку для крепления тонкой металлической сетки, присоединение которой к этому каркасу целесообразно выполнять на скрутках.
Деревянные поверхности — набивка драни, чаще этот процесс выполняют по изоляционным рулонным материалам — толю или пергамину. Для уменьшения звуко- и теплопроводности деревянные поверхности Перед набивкой драни закрывают рогожей, войлоком и другими материалами.
279
Дрань нижнего ряда простильная (неровная, тонкая, изогнутая) шириной 15...20 мм и не тоньше 3 мм. Ее прибивают к стене под углом 45° к поверхности пола с расстоянием между дранками 4...5 см Основной или верхний ряд — выходная дрань ровная, гладкая той же ширины и толщиной 4...5 мм. Наращивание драниц между собой осуществляют с зазором 2...3 мм. В настоящее время вместо отдельных драниц поверхности деревянных конструкций перед оштукатуриванием обивают готовыми драночными щитами. Максимальная толщина оштукатуренных вертикальных поверхностей 4—5 см, а горизонтальных и наклонных — 3...4 см. При необходимости иметь большую толщину штукатурного покрытия вместо драниц применяют рейки толщиной 5...7 мм. Можно на стену набивать гвозди, располагая их в шахматном порядке на расстоянии до 10 см один от другого, еще лучше прибивать металлическую сетку.
Выступающие архитектурные детали, места сопряжения деревянных частей здания с каменными, бетонными и металлическими конструкциями, а также другие поверхности в случае необходимости нанесения на них штукатурки слоем более 20 мм покрывают металлической сеткой «Рабитца» с ячейками размером 10x10 мм. Стыки разнородных конструкций целесообразно затягивать металлической сеткой, чтобы на штукатурке не появлялись трещины, так как на разнородных поверхностях штукатурный раствор высыхает в разные сроки.
Провешивание и установка марок. Для того чтобы наносимая штукатурка была строго вертикальной или горизонтальной, поверхности предварительно провешивают и выравнивают по маркам и маякам (рис. 9.2).
Толщину штукатурного покрытия намечают путем провешивания поверхности. Сначала провешивают стены и потолки по шнурам, натягивая их через каждые 1,5 м. Затем по углам провешенной поверхности устанавливают марки — опорные площадки из небольших лепешек гипсового раствора, верхняя поверхность которых определяет провесную линию. Предварительно, в процессе провешивания стены, если имеется такая возможность, забивают по углам и в центре гвозди таким образом, чтобы
Рис. 9.2. Схема провешивания стен отвесом:
1...12— гвозди; 13 — маяк из известкового раствора; 14— правило; 15 — марки из гипса; 16 — правило
280
шляпка находилась на уровне верха толщины штукатурного намета. По шляпкам гвоздей правило точно не установишь, поэтому устраивают гипсовые марки размером 5x5 см.
Установка маяков. Маяки обычно устанавливают для выполнения высококачественной штукатурки. Маяки бывают из известкового раствора, гипсовые и инвентарные. По готовым маркам накладывают деревянную рейку (правило), под которую подбивают гипсовый раствор. После схватывания раствора рейки снимают, а полученные под ними гипсовые полосы служат маяками, определяющими провешенную поверхность.
Инвентарные металлические маяки устраивают из уголковой стали, а деревянные — из бруса. Крепление металлических маяков осуществляют при помощи штырей, забиваемых в стену, а деревянных — при помощи гвоздей.
9.7. Оштукатуривание поверхностей
Нанесение раствора на поверхность вручную. Подачу раствора к месту производства работ и нанесение его на подготовленную поверхность осуществляют ручным или механизированным способом с помощью растворонасосов. В зданиях, где штукатурные работы ведут поэтажно, применяют тупиковую схему подачи раствора, а при ведении работ одновременно на нескольких или на всех этажах здания — кольцевую.
Поверхности перед началом оштукатуривания смачивают водой для предотвращения сползания раствора и растрескивания слоя обрызга. Все последующие слои штукатурного намета наносят после начального затвердевания и побеления ранее нанесенного слоя. Все слои грунта обязательно разравнивают и уплотняют. При оштукатуривании значительных площадей может быть использована комплексная механизация, которая включает механизированное приготовление раствора, подачу его к рабочим местам, нанесение и затирку слоев раствора.
Механизированное нанесение раствора. Для механизированного оштукатуривания поверхностей нашли применение штукатурные агрегаты, которые выпускаются двух типов. Агрегаты первого типа работают только с привозным готовым раствором, в механизмах второго типа в технологическую цепь включен цикличный растворосмеситель для приготовления раствора непосредственно на объекте или для переработки готового товарного раствора. Применяются также штукатурные механизмы на базе винтовых насосов, снабженные смесителями непрерывного Действия, работающими на сухих смесях.
Штукатурный агрегат работает следующим образом. Доставленный Готовый раствор выгружают на вибросито. В результате вибрации процеженный раствор поступает в приемный бункер, откуда по всасывающему
281
Рис. 93. Форсунки для ианесеиия штукатурного раствора:
а — бескомпрессорная; б, в — пневматические с центральной и кольцевой подачей воздуха; 1 — сменный наконечник; 2 — корпус форсунки
рукаву попадает в рабочую камеру растворонасоса. Под напором давления в насосе раствор подается к форсунке и наносится на обрабатываемую поверхность.
Принцип работы растворона-сосов основан на периодическом изменении объема их рабочей камеры, увеличивающегося при всасывании раствора из приемного бункера и уменьшающегося при воздействии на смесь поршня (вытеснителя), выталкивающего раствор в напорную магистраль. По способу воздействия на перекачиваемый раствор различают диафрагменные, поршневые и винтовые растворонасосы.
Для нанесения раствора на поверхности применяют пневматические и бескомпрессорные форсунки, в которых раствор распыляется на мелкие связные части
цы и в виде факела выбрасывается на поверхность (рис. 9.3). Нанесение раствора обычно выполняет звено из двух человек, первый наносит раствор на верхние участки стен, а второй — соответственно на нижние.
В пневматической форсунке распыление раствора осуществляется струей воздуха под давлением 0,05...0,1 МПа, благодаря чему мелкие частицы раствора наносятся на поверхность с большой скоростью. Оптимальная форма и размер факела распыления варьируются путем перемещения воздушной трубки относительно наконечника, что позволяет получать уширение и сужение факела. Пневматические форсунки имеют сменные наконечники с отверстиями разных диаметров, что обеспечивает возможность нанесения растворов разной подвижности на обрабатываемые поверхности. Недостатком данной технологии является потребность в компрессоре, наличие большого количества шлангов, потери давления воздуха в сети, все это усложняет и удорожает работы.
Применение бескомпрессорных (механических) форсунок, в которых подача раствора к форсункам осуществляется растворонасосом, значительно упрощает и удешевляет процесс оштукатуривания. Раство-ронасос позволяет поддерживать давление в сети в тех же пределах
282
1
2 3 4
5
6
Рнс. 9.4. Разравнивание грунта н разделка углов'
/ — инвентарный маяк; 2 — нанесенный иабрызгом раствор; 3 — правило; 4 — оштукатуриваемая поверхность; 5 —лузг; 6— лузговый полутерок; 7 — усенок; 8— усенковый полутерок
0,05...0,1 МПа. Обычно для подачи раствора на этажи в многоэтажных зданиях применяют растворонасосы с подачей 3...6 м3/ч. В стесненных условиях раствор наносят вручную. Для нанесения раствора применяют сокол — устройство для переноса к месту нанесения раствора и кельма для срезания раствора с сокола и нанесения его на отделываемую поверхность. Для разравнивания раствора применяют полутерки, правила, терки, терки-шаблоны и др.
Разравнивание слоев намета (рис. 9.4). Разравнивание производят деревянным полутерком, который протягивают в горизонтальном положении снизу вверх, нажимая и придавливая раствор. Затем поворачивают полутерок в вертикальное положение и производят разравнивание в поперечном направлении. Для получения правильного внутреннего угла, так называемой лузги применяют лузговые угловые полутерки, а для вытягивания наружных углов (заусенков) — усеночные полутерки. Имеются специальные шаблоны для оштукатуривания проемов.
I Затирка поверхностей. Затирку и заглаживание накрывочного слоя осуществляют при помощи затирочных инструментов, приводимых во вращательное движение сжатым воздухом или электрическим током. Затирку поверхностей вручную производят деревянными или стальными Дисковыми терками, резиновыми полутерками и металлическими гладилками. Для очень тщательной затирки используют терки, подбитые Плотным войлоком или фетром.
Затирку накрывочного слоя выполняют вручную или механизированным способом обычно через сутки после нанесения этого слоя. Затирку
283
вручную производят войлочными или капроновыми щетками, металлическими гладилками; механизированная затирка осуществляется пневматическими или электрическими машинками со сменными лопастями или дисками из разных материалов — пенопласта, дерева, текстолита, стали, алюминия. В процессе затирки поверхность необходимо смачивать водой.
Требования к качеству штукатурки. Качественно выполненная штукатурка не должна иметь трещин, бугорков, раковин, дутиков, грубой шероховатой поверхности. Проверку оштукатуренных поверхностей осуществляют при помощи правила или шаблона, для криволинейных поверхностей — при помощи лекал.
Дутики — небольшие бугорки на поверхности штукатурки. Они легко осыпаются, оставляя белое или желтоватое пятно. Образуются дутики от применения известкового раствора, в котором не погасились мелкие частицы. Такое гашение может продолжаться длительное время; дутики счищают, на это место заново наносят штукатурный раствор.
Трещины могут появляться на штукатурке от применения жирных, плохо перемешанных растворов, от быстрого высыхания штукатурки, нанесения за один прием толстых слоев намета и даже растворов тонкими слоями на еще не схватившийся предшествующий слой. Для исключения трещин необходимо применять хорошо перемешанные растворы. Штукатурку нужно оберегать от чрезвычайно быстрого высыхания, в сухую и жаркую погоду ее необходимо укрывать или часто поливать водой.
Отлупы и вспучивания штукатурки могут происходить от оштукатуривания сырых поверхностей или постоянного увлажнения оштукатуренных поверхностей. Это характерно для известковых и известково-гипсовых штукатурок. Исправляют дефект снятием некачественного участка, просушиванием основания и нанесением на поверхность цементного раствора, раствора с добавлением жидкого стекла.
Отслаивание штукатурки может происходить при сухом основании. Отслоение может быть результатом нанесения известкового раствора на бетонное основание или более прочного раствора на слой менее прочного, который в результате отстает от основания.
9.8. Организация процесса оштукатуривания
Комплексно-механизированный процесс оштукатуривания выполняют с применением штукатурных станций (рис. 9.5). В состав станций обычно включают буикер для приемки раствора, растворомешалку для
284
самостоятельного приготовления и перемешивания привезенного раствора, вибросито, растворонасос с комплектом трубопроводов, форсунок и компрессор, который служит для очистки обрабатываемых поверхностей от грязи и подачи на них раствора под давлением через форсунки. Штукатурная станция компактна, смонтирована на прицепе к автомобилю.
Рнс. 9.5. Штукатурная станция:
/ — растворомешалка; 2— дозировочный бак;
3 — пульт управления; 4 — компрессор; 5 — растворонасос; 6 — промежуточный бункер; 7 — площадка автоприцепа; 8— приемный бункер
Рис. 9.6. Подмости и вышки для производства штукатурных работ:
а — столик складной даухвысотный; б—универсальные подмости; в — столик-стремянка; е — универсальный столик; д— самоподъемная люлька; е — передвижная установка
285
От станции к рабочим местам на этажах раствор подают по кольцевому или тупиковому трубопроводу. В кольцевой системе раствор по напорному стояку поднимается на этажи, недоиспользованный раствор по обратному стояку попадает в приемный бункер для повторной подачи наверх. На напорном стояке установлены раздаточные краны, от которых по шлангам раствор поступает непосредственно к форсункам или в поэтажные бункера. Если работы по оштукатуриванию выполняет специализированная бригада большой численности или расстояние от штукатурной станции до рабочих мест превышает характеристики растворона-соса, поэтажные приемные бункеры становятся составной частью самостоятельных растворонасосов, обслуживающих ограниченное число рабочих мест на данном этаже.
Для работы на высоте применяют разного конструктивного решения подмости и вышки (рис. 9.6).
9.9. Устройство декоративной штукатурки
Декоративную штукатурку применяют для отделки фасадов и интерьеров общественных и гражданских зданий. Она не требует периодической окраски, имеет высокую прочность и может служить долгие годы без ремонта. Для большинства видов штукатурки (декоративной и специальной) — это только верхний накрывочный слой.
Растворы для таких штукатурок состоят из вяжущего, заполнителя, декоративного наполнителя и пигментов. Наиболее часто применяют декоративные штукатурки с каменной крошкой, терразитовую, сграффито, на основе коллоидно-цементного клея и синтетическую.
Декоративную штукатурку с каменной крошкой применяют для имитации твердых каменных пород. Обычным порядком устраивают обрызг и грунт, а при приготовлении раствора для накрывки в него вводят мраморную, гранитную или керамическую крошку с фракцией 3...5 мм. Цвет отделочного слоя можно также регулировать путем применения цветных цементов или различных свето- и щелочестойких пигментов — охры и железного сурика, что способствует значительному увеличению долговечности декоративной штукатурки
Полностью высохший слой грунта предварительно смачивают водой, а затем наносят слой декоративной штукатурки. На следующий день штукатурку проливают рассеянной струей воды, в результате чего цементная
286
пыль с поверхности удаляется и получается чистая поверхность с резко выраженной фактурой крошки.
Нашел применение раздельный способ устройства штукатурки — на поверхность наносят обычный цементно-песчаный раствор, каменная крошка набрасывается в нанесенный слой раствора штукатурной лопаткой и разглаживается. Кроппу наносят воздушными или механическими крошкометами, что позволяет обеспечить лучшее сцепление крошки с ранее нанесенным на поверхность раствором. Качество покрытия контролируется толщиной накрывочного слоя раствора, расстоянием до поверхности и скоростью нанесения каменной крошки.
Терразитповую штукатурку также применяют для отделки стен монументальных и общественных зданий. В этот тип штукатурки на портландцементе кроме каменной крошки диаметром 1...6 мм добавляют дробленую слюду в количестве до 10% объема цемента. Для большей выразительности в раствор включают мелкие фракции антрацита, дробленого красного кирпича, другие цветовые добавки. Штукатурку слоем до 2 см наносят на затвердевшее грунтовое основание, после схватывания промывают струей воды до обнажения зерен каменной крошки и слюды. Допускается после твердения терразитового слоя в течение 2...3 дней обрабатывать его поверхность разбавленной соляной кислотой, которая частично растворяет цементное молоко и загрязнения на поверхности штукатурки, обнажая зерна каменной крошки, слюду и другие включения.
Штукатурку сграффито используют для отделки фасадов и их отдельных элементов. Штукатурка состоит из грунта и нескольких (не менее двух) цветных накрывочных слоев. Раствор готовится на известковом тесте, в него могут быть включены дополнительно красящие пигменты и цемент. Через 2...4 ч после нанесения верхнего накрывочного слоя, за которые раствор приобретает определенную прочность, на поверхность с помощью трафаретов (шаблонов) наносят контуры предполагаемых рисунков, которые углубляют, выцарапывают на необходимую глубину, аккуратно обметают поверхность кистью или мягкой щеткой. Вырезку самого рисунка выполняют ручными инструментами — ножом, стамеской, скребком, скоблилкой, царапкой.
Если при наружном и внутреннем оштукатуривании не требуется особая архитектурная выразительность, достаточно качества и долговечности наносимого покрытия, можно применять штукатурку на основе Коллоидно-цементного клея. В процессе приготовления клея применяют Цветные портландцементы, добавляют щелоче- и светоустойчивые пигменты. Раствор готовят с добавлением песка, гидрофобизирующих доба
287
вок и воды. Раствор наносят на поверхности пневматическими форсунками или растворометами.
Синтетическая штукатурка включает поливинилацетатную эмульсию или латекс, растворенный в гидрофобизирующей жидкости, песок, жидкое стекло, возможны и другие наполнители. Состав наносят по высохшей огрунтованной поверхности за один или два раза пистолетом-распылителем.
9.10. Специальные виды штукатурки
Основными видами специальной штукатурки являются акустическая, рентгеностойкая, тепло- и водостойкая, штукатурка по металлической сетке.
Акустическую (звукопоглощающую) штукатурку выполняют при необходимости повышенной звукоизоляции стен и перекрытий. Ее делают на пемзовом песке или шлаке с зернами крупностью 2...5 мм. Благодаря малой плотности пемзы (400 кг/м3) и шлака до (800 кг/м3) акустическая штукатурка обладает повышенными теплозащитными свойствами. Штукатурку изготовляют на портландцементе с добавлением 1О...2О% извести и выполняют по свеженанесенному грунту из обычного цементно-песчаного раствора, максимальная толщина накрывочного слоя до 25 мм.
Рентгенонепроницаемую штукатурку применяют для изоляции рентгеновских кабинетов от смежных с ними помещений и заменяют дорогостоящую свинцовую изоляцию. Выполняют штукатурку на баритовом заполнителе (тяжелом шпате), общая толщина изоляции может достигать для стен 3...10 см, для потолков 0,5... 2 см. При необходимости устройства изоляции большей толщины ее целесообразно заменить облицовкой из бетонных плит заводского изготовления на баритовом заполнителе.
Нужно отметить, что баритовая штукатурка толщиной 14,6 мм по защите от радиации соответствует 1 мм свинца. Кирпичные стены под баритовую штукатурку выкладывают впустошовку на 20...25 мм, деревянные обивают дранью, железобетонные конструкции покрывают металлической сеткой и их огрунтовывают цементным молоком. Наносят баритовую штукатурку слоями по 4...6 мм до достижения расчетной толщины Верхний слой выдерживают в течение 2...3 сут, после чего поверхность сглаживают шкуркой. Далее стены шпатлюют и облицовывают глазурованной плиткой, гипсокартонными листами или древесно-волокнистыми плитами.
288
Теплостойкую штукатурку устраивают на обычных цементных растворах с добавлением 10...20% от массы цемента асбестовых или стекловолокон.
Водостойкую (водонепроницаемую) штукатурку используют для изоляции конструкций и сооружений с постоянным наличием воды, в частности в бассейнах. В цементно-песчаный раствор на портландцементе добавляют церезит или жидкое стекло в количестве до 5% от массы цемента. Оштукатуренную поверхность сверху облицовывают глазурованной плиткой.
Рис. 9.7. Сопло для нанесения тор-крет-штукатурки:
/ — водяной шланг; 2 — вентиль; 3— патрубок; 4 — корпус; 5 — смесительная камера; 6—конусный ствол; 7—резиновый вкладыш; 8— инвентарный шланг
Штукатурку по металлической сетке применяют для устройства подвесных потолков, для защиты от огня металлических и деревянных поверхностей, для предотвращения образования трещин в стыках конструкций, особенно из разных материалов. Выполняют штукатурку на обычных растворах толщиной до 2 см.
Для большинства видов специальной штукатурки целесообразно ее нанесение на поверхность под давлением от растворонасоса с использованием специального сопла (рис. 9.7).
9.11. Оштукатуривание в зимних условиях
В зимних условиях оштукатуривание внутренних поверхностей выполняют при температуре в помещении не ниже +10 °C, температура раствора в момент нанесения его на поверхность не должна быть ниже +8 °C. С этой целью растворопроводы, размещаемые на открытом воздухе, должны быть утеплены. Если оштукатуриваемые поверхности из кирпича или камней, выложенных методом замораживания, то производить работы разрешается только после оттаивания кладки со стороны оштукатуриваемой поверхности на глубину не менее половины толщины кладки. Участки интенсивного охлаждения (откосы, ниши и т.п.) в процессе и после оштукатуривания целесообразно обогревать электронагревателями или с помощью инфракрасных лучей, применять для этого горячую воду не разрешается.
Оштукатуривание рекомендуется проводить в помещениях с действующей системой центрального отопления. В исключительных случаях
•Оэ 788
289
для отдельных помещений допускается производство штукатурных работ при обогреве их различными нагревательными приборами. Воздухонагреватели любых типов должны создавать в помещениях необходимый микроклимат, не загрязняя его остатками сгораемого топлива.
Известковые и известково-гипсовые штукатурки сушат 10... 15 сут регулярно проветривая помещение. Цементные и цементно-известковые штукатурки достаточно сушить 6...7 сут, не проветривая помещения, — такой штукатурке в период твердения требуется влажный воздух.
Не рекомендуется выполнять большие объемы работ по оштукатуриванию наружных поверхностей в зимнее время. В основном, в этот период времени доделывают незавершенные в осенний период объемы или осуществляют экстренные работы.
Оштукатуривание наружных поверхностей зданий и сооружений на обычных растворах допускается при температуре не ниже +5 °C. При более низких температурах используют молотую негашеную известь или противоморозные добавки, работы выполняются только на подогретых растворах.
Негашеная известь при гидратации повышает температуру раствора и тем самым обеспечивает его схватывание и твердение за 20...30 мин; весь штукатурный намет толщиной до 25 мм наносится в один прием Использование противоморозных добавок должно в то же время исключить появление высолов на ее поверхности. Поэтому рекомендуется применение поташа и нитрита натрия. Количество добавок зависит от температуры окружающей среды и особенностей применяемого вяжущего. Раствор с противоморозными добавками и температурой более +20 °C на носят на поверхность вручную или механизированным способом, но все слои намета должны быть выполнены в течение одной смены.
Фасады зимой разрешено оштукатуривать подогретыми растворами без устройства тепляков при температуре наружного воздуха не ниже -15 °C. При более низких температурах устраивают тепляки, если это экономически целесообразно. Растворы должны быть приготовлены в утепленных помещениях, на рабочие места растворы необходимо подавать в утепленных ящиках. Температура приготовленного раствора увязывается с температурой наружного воздуха. Затирку штукатурки разрешается выполнять без накрывки, т.е. сразу по грунту.
Оштукатуривание растворами на хлорированной воде допускается при температуре воздуха до -25 °C. В воду, нагретую до 30...35 °C, добавляют хлорную известь из расчета 12...15 кг на 100л воды, раствор тщательно перемешивают и оставляют для отстаивания на 1 ч. Это необходимо сделать, чтобы в штукатурке не образовывались трещины как следствие наличия комков извести и мути, появившейся при перемешивании Температура раствора при нанесении на поверхность и затирке не должна
290
быть ниже +5 °C независимо от температуры наружного воздуха. Каждый последующий слой можно наносить только на уже загустевший ранее нанесенный. Такие штукатурки после высыхания безвредны, так как хлор через 7...8 сут из них полностью улетучивается. Работающие с хлориро-I ванными растворами должны быть одеты в специальную одежду и иметь обязательно противогаз или респиратор.
Штукатурные растворы с добавкой поташа при высыхании не дают высолов и не вызывают коррозийного разрушения металла. Соль поташа при приготовлении раствора растворяют в воде, температура раствора при нанесении на поверхность должна быть не ниже +5 °C. В зависимости от температуры наружного воздуха количество поташа принимается: 1% от массы сухой смеси при температуре до -5 °C, 1,5% — от -5 до -15 °C; и 2% при температуре ниже -15 °C. При работе с растворами на поташе штукатуры надевают защитную одежду, как и при работе с хлорированными растворами.
Штукатурные растворы на аммиачной воде можно приготовлять в зимних условиях. Аммиачная вода поставляется на строительные объекты в закрытой таре. Учитывая, что аммиак легко испаряется, температура раствора в процессе приготовления и использования не должна превышать +5 °C, раствор на аммиачной воде можно применять при температуре воздуха до -30 °C. Штукатурки на аммиачной воде после замораживания имеют повышенную прочность и не дают шелушения.
Если после высыхания штукатурки на ее поверхности появляются вы-солы, их удаляют тряпкой, веником, кистью, а очищенную поверхность промывают водой.
9.12. Охрана труда
При выполнении штукатурных работ существуют три основных источника опасности для рабочих: высокое давление в раствороводах, токсичность некоторых красителей и вяжущих и возможность падения с высоты.
Растворонасосы и раствороводы перед началом работы должны быть тщательно осмотрены, смазаны, прочищены. В процессе работ постоянно контролируют, чтобы давление в системе не превышало паспортного. Исправлять неполадки, разбирать, ремонтировать и прочищать растворонасосы и раствороводы разрешается только после отключения напряжения и давления в сети. Штукатуры, работающие с соплами и форсунками, Должны быть связаны звуковой или световой сигнализацией с операторами растворонасосов. Рабочие должны работать в защитных очках при нанесении раствора механическим путем и в процессе ручного набрызга.
291
Рабочие при применении пылевидных вяжущих веществ и красителей кроме очков должны обязательно пользоваться респираторами. Особые внимание и осторожность нужно принимать при использовании особо токсичных красителей — свинцового сурика и медянки.
Для безопасности штукатуров, работающих на высоте, необходимо контролировать, чтобы инвентарные или используемые леса и подмости были прочными, надежными, нагрузки на них не должны превышать допустимых. Рабочие настилы, лестницы и переходы следует ограждать перилами.
ГЛАВА 10
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОЦЕССОВ ОБЛИЦОВКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ
10.1. Конструктивные элементы и виды облицовки стен
Облицовка конструкций зданий и сооружений предназначена для их защиты от вредного влияния атмосферных, механических и химических воздействий, для уменьшения звукопроводности, а также для декоратив ного оформления наружных и внутренних стен.
Наружную и внутреннюю облицовку производят искусственными плитами и плитками, облицовочным кирпичом и плитами из природного камня. Для облицовочных работ часто применяют в различных частях зданий естественный камень (гранит, мрамор, известняк, туф л др.). Это объясняется их несомненными достоинствами — прочностью, долговечностью, возможностью придать изделиям из камня различные фактуру, отделку и формы.
Для облицовки фасадов зданий и сооружений широко применяют облицовочные плиты и детали, приготовленные не из естественного камня, а отлитые в формах с различными декоративными наполнителями. Облицовка искусственными плитами значительно облегчает и удешевляет облицовочные работы, при этом внешний вид здания практически не ухудшается.
Наиболее широко используемыми искусственными облицовочными материалами являются декоративный бетон и керамические облицовочные плитки. Облицовочный кирпич и камни применяют для фасадов,
292
внутренней отделки вестибюлей, стен лестничных клеток. Керамические фасадные плитки самых разнообразных цветов и фактуры предназначены для облицовки наружных кирпичных стен, панельных и крупноблочных зданий, для отделки лоджий, эркеров, вставок, обрамлений оконных и дверных проемов. Для отделки фасадов используют также закаленное листовое стекло (стематит) различных цветов.
Для внутренней облицовки наряду с керамическими облицовочными материалами широко применяют акустические и теплоизоляционные покрытия для стен и потолков. Такие покрытия выполняют из декоративных плит, в состав которых входят минераловатные гранулы на основе минеральной ваты и вяжущее.
Наружную облицовку лицевым кирпичом производят одновременно с возведением стен, а керамическими плитками и внутреннюю — после окончания общестроительных работ.
Технологический процесс облицовки поверхностей включает следующие операции:
• сортировку, очистку и подготовку облицовочных изделий;
• приготовление раствора, клеящих составов и крепежной фурнитуры;
• подготовку и разметку поверхностей;
• укладку маячных рядов;
• пробивку отверстий для анкеров;
• облицовку с очисткой и окончательной отделкой поверхности.
В зависимости от вида применяемого облицовочного материала отдельные перечисленные операции могут быть исключены.
Конструкция облицовки обычно состоит из трех слоев: подготовки (или основания), прослойки и облицовочного покрытия. Основные свойства, которыми должны обладать любые облицовки — прочность и долговечность лицевого покрытия, которые зависят прежде всего от качества выполнения подготовительных работ. В зависимости от условий эксплуатации и назначения облицовки к подготовительным процессам относят монтаж металлического каркаса или сетки, устройство выравнивающего или штукатурного слоя, гидроизоляции или других требуемых по проекту дополнительных слоев.
Подготовка — выравнивающий слой, образующий жесткую поверхность для крепления облицовочных материалов.
Прослойка — промежуточный слой (раствор, мастика, клей или иной крепежный материал), который скрепляет облицовочное покрытие с подготовкой.
Облицовочное покрытие — наружный элемент облицовки, защищающий несущую конструкцию от вредного воздействия окружающей сре
293
ды, а также придающий ей декоративность и санитарно-гигиенические свойства.
Основные эксплуатационные характеристики, которыми должны обладать любые облицовки — прочность и долговечность лицевого покрытия, которые зависят прежде всего от качества выполнения подготовительных работ. При устройстве облицовки стен и потолков в зависимости от условий эксплуатации и назначения облицовок к подготовительным процессам относят: укладку металлического каркаса, закрепление штукатурной сетки, выравнивающего или штукатурного слоя, устройство гидро- и звукоизоляции, а также других дополнительных слоев. Алюминиевый металлический каркас закрепляют на наружной кирпичной стене; на этом каркасе крепятся наружные элементы облицовки.
10.2. Материалы для облицовочных работ
10.2.1. Плитки облицовочные
Плитки керамические глазурованные изготовляют из глины способом полусухого прессования с последующим обжигом. Плитки выпускают белые, цветные и с нанесенным рисунком. Они могут быть квадратной и прямоугольной формы размерами 5O...5OO мм и толщиной до 10 мм. Плитки не предназначены для применения на поверхностях, подвергаемых механическим воздействиям, влиянию высоких температур и мороза, кислот и щелочей.
Плитки стеклянные облицовочные получают методом непрерывного проката стекла специального состава. Цветовая гамма в широком диапазоне, поверхность матовая или полированная. Форма плиток квадратная, обратная сторона имеет рифленую поверхность. Плитки предназначены для облицовки душевых и санитарных узлов. Выпускаются квадратной или прямоугольной формы шириной 50... 150 мм при толщине 4...6 мм.
Полистирольные плитки изготовляют из полистирола с добавками из минерального наполнителя и пигментов. Плитки выпускают квадратными с размерами 100 х 100 и 150 х 150 мм, прямоугольными — 300 х 100 мм, фризовыми — 100 х 20 мм при толщине 1,35 мм. Недостаток плиток— низкая теплостойкость, не превышающая 65 °C.
Плиты из шлакоситалла получают из металлургических доменных шлаков с направленной кристаллизацией стекла. Плиты служат для облицовки стен, работающих в условиях агрессивных сред. Размеры от 150 до 600 мм при толщине 4... 12 мм.
294
Плиты «Марблит» — из непрозрачного черного стекла, содержащего кристаллические включения, которые в отраженном свете дают эффект поделочного камня. Плиты используют для наружной и внутренней отделки. Максимальный размер плит 500 х 500 мм, толщина от 5 до 12 мм.
Плиты из стекломрамора предназначены для защитно-декоративной облицовки стен внутри здания. Размеры плоских плит квадратной и прямоугольной формы от 140 до 500 мм, толщина 5... 12 мм.
Плиты из сиграна (синтетического гранита) получают из расплава доменных шлаков и других материалов с направленной кристаллизацией. Изделия имеют декоративную текстуру, аналогичную граниту. Выпускают размером 300x300 мм при толщине до 20 мм.
Смальта цветная изготовляется из расплавленной стекломассы прессованием в формы. Смальта бывает колотая и дробленая, отличается насыщенным цветом и матовой поверхностью. Выпускают в виде плиток размером 85... 150 мм при толщине 5...20 мм.
Плитки керамические фасадные предназначены в основном для облицовки каменных зданий. Плитки выпускают глазурованные и неглазу-рованные, с гладкой и рельефной поверхностью, рядовые и специального назначения. Изготавляют плитки из глин с добавками или без них. Выпускают при широком и разнообразном ассортименте размерами 75...500 мм при толщине 7...9 мм, допускаемое водопоглощение до 10%.
Плитки керамические для внутренней декоративной отделки выпускают на бумажной подоснове с установленным рисунком. Основные размеры плиток 20 х 20 мм при толщине 5 мм. Плитки наклеивают целым полотнищем на подготовленное основание и отсоединяют от бумажной подосновы.
Клеи применяют для облицовки керамической плитки, стеклоизде-лий, закрепления других отделочных покрытий. Основой клеевой композиции является полимер. Часто в состав клея включают два полимера и более. Совмещение эпоксидного и кремнийорганического полимеров позволяет получать клей с высокой адгезией (прилипанием), прочностью и повышенной теплостойкостью. Используют клеи дисперсионный, «Бустилат М», клей-88, клеящую мастику «Синелакс».
Растворы для облицовочных работ приготовляют аналогично растворам для штукатурных работ. Для облицовки фасадов зданий и подвальных помещений применяют только цементно-песчаные растворы марок не ниже 50. Для облицовки внутренних стен наземной части зданий используют известково-цементные растворы, в которые рекомендуется Добавлять клей «Бустилат М».
295
10.2.2. Синтетические облицовочные материалы
Номенклатура материалов имеет очень широкую гамму. К таким материалам относят плиточные, которые могут иметь любую жесткость, листовые (жесткие и полужесткие) и рулонные, которые относят к гибким материалам. К облицовочным материалам относят гипсокартонные листы, древесноволокнистые плиты, слоисто-бумажный пластик и другие подобные материалы.
По форме плиточные облицовочные материалы могут быть квадратными, прямоугольными, полосовыми и фигурными. Рулонные материалы могут быть изготовлены необходимой ширины, включая размер «на комнату». Синтетические материалы могут быть одноцветными и многоцветными, по фактуре лицевой поверхности — гладкими, тиснеными, ворсистыми и рифлеными. Для облицовки помещений синтетические облицовочные материалы назначают первоначально исходя из условий эксплуатации, архитектурно-строительных требований и технико-экономической целесообразности. На втором этапе выбирают вид изделий, материал, его жесткость, толщину, цвет и фактуру лицевой поверхности.
Древесноволокнистые твердые плиты с лакокрасочным покрытием применяют для облицовки поверхностей внутренних стен помещений, которые в процессе эксплуатации могут подвергаться увлажнению (санитарно-технические кабины, кухни, торговые помещения). Плиты изготовляют из массы древесного волокна методом горячего прессования и сушки. Для повышения водостойкости на лицевую поверхность наносят лакокрасочное покрытие. Лицевая поверхность может быть одноцветной, глянцевой или матовой, с декоративным печатным рисунком. Древесноволокнистые плиты выпускают размерами (мм): длиной 1200...2700, шириной 1000... 1700 и толщиной 2,5...6; они имеют кроющую поверхность 3...4 м2. Поверхность плит может быть рустованной в полоску или клетку и с перфорацией. Плотность таких плит 850...950 кг/м3, предел прочности при изгибе — не менее 40 МПа.
Бумажно-слоистый пластик листовой получают при горячем прессовании отдельных видов бумаг, пропитанных карбамидными и фенолформальдегидными смолами. Материал обладает высокой прочностью, водостойкостью, долговечностью, пластик с печатным рисунком имитирует ценные породы древесины, малахита, мрамора. Водопоглощение материала не более 4%, предел прочности при изгибе не менее 100 МПа. Листы пластика выпускают длиной 400...3000 мм, шириной 400... 1600 мм, толщиной 3 мм.
Полипропиленовые листы применяют для внутренней и наружной отделки. Материал обладает высокими физико-механическими свойствами, значительной атмосферостойкостью, может быть использован для обли
296
цовки фасадов. К недостаткам полипропилена можно отнести его повышенную хрупкость при отрицательных температурах. Листы выпускают размерами 800...2000 мм, толщиной 1,5...4 мм.
'Поливинилхлоридные листы «Полидекор» применяют для отделки стен и потолков административных зданий. Листы изготовляют из жесткого поливинилхлорида методом вакуум-прессования. Материал имеет рельефную поверхность и имитирует резьбу и чеканку по металлу. Выпускают листами размером до 1000 х 2000 мм при толщине 0,6 мм.
Декоративные панели «Полиформ» также предназначены для отделки административных зданий. Плиты изготовляют размером 500 х 500 х 10 мм с декоративной рельефной поверхностью. По кромкам панелей расположены приливы с отверстиями для крепления панелей на гвоздях или шурупами.
Баритовые плиты применяют для облицовки и защиты от радиации рентгеновских и подобных кабинетов. Плиты изготовляют из молотого барита, быстротвердеющего портландцемента и поливинилацетатной эмульсии. Выпускают плиты размером 400 х 400 мм при толщине 40 мм. Две боковые кромки плиты имеют четверти, две другие — специальные пазы для крепления. На поверхностях плит не допускаются поры, раковины, жировые пятна и видимые трещины.
Деревянные панели, облицованные шпоном из ценных пород дерева, применяют для облицовки стен общественных зданий. Панели изготовляют шириной 500...800 мм, длиной от 2000 мм в соответствии с заказанной высотой. Обычно применяют натуральный шпон, в качестве основания панели используют древесностружечные плиты толщиной 12...19 мм.
Мраморок — рулонный облицовочный материал, изготовляемый из грубого холста или редкой стеклоткани шириной до 600 мм и длиной 12 м, на которые наносят эластичную полиуретановую смолу слоем 1... 1,5 мм. На затвердевший слой смолы наносят крошкомстом каменную или стеклянную крошку фракции 1...3 мм. Материал применяют для декоративной отделки стен и колонн общественных зданий.
Винистен — облицовочный рулонный безосновный материал, изготовляемый из поливинилхлорида методом экструзии. Его лицевая поверхность представляет собой многоцветную или одноцветную пленку без рисунка или с рисунком, чаще всего имитирующим ценные породы дерева. Выпускают винистен длиной 6 м, шириной 1,3 м и толщиной 1,5...2 мм. Основное применение — отделка комнат, коридоров и холлов.
297
10.3. Облицовка поверхностей керамическими, стеклянными и глазурованными плитками
Поверхности стен можно облицовывать искусственными в основном
керамическими плитками, полистирольными плитками и плитами из при
родных материалов.
Такую облицовку применяют для отделки наружных и внутренних поверхностей кирпичных, бетонных и деревянных стен. Стеклянные и ковровые керамические плитки используют при облицовке фасадов зданий и при отделке наружных поверхностей стеновых панелей и блоков. Глазурованные и керамические плитки применяют для внутренней отделки в основном для облицовки стен туалетов и ванных, бань, прачечных, продовольственных магазинов, операционных в больницах, цехов с
влажным режимом эксплуатации и т.п.
Рис. 10.1 Конструктивное решение облицовки стен и пола:
1 — покрытие из керамических плиток; 2 — прослойка из раствора;
3— гидроизоляция; 4 — перекрытие;
5 — фасонные плинтусные плитки прямые; 6—цокольная плитка; 7— рядовая облицовочная плитка; 8 — прослойка из раствора; 9—фризовая плитка прямоугольная; 10—прямая карнизная плитка фасонная; II — уголок карнизный; 12, 13, 14 — уголки облицовочные для закрепления внутренних углов
Керамические, стеклянные и глазурованные плитки выпускают квадратной и прямоугольной формы с гладкой, рифленой и пирамидальной формой, одно- и многоцветными. Обратная сторона плиток имеет рифленую поверхность для лучшего сцепления с раствором или мастикой в про цессе облицовки.
При облицовке вертикальных поверхностей плитками различают следующие элементы покрытия (рис. 10.1):
плинтус — ряд плиток (в том числе фасонных), выступающий из общей плоско
сти облицовки и образующий переход от пола к стене;
цоколь — нижняя часть (несколько или один ряд) облицовки, которая выступает из плоскости покрытия или выделяется по цвету;
плоскость облицовки — поверхность покрытия из рядовых плиток;
фриз — один или несколько рядов плитки, расположенных непосредственно
298
Рис. 10.2. Ручной инструмент для облицовочных работ:
1 — кельма; 2 — прямоугольная лопатка; 3— стальной шпатель; 4 — шпатель с пластмассовым полотном, 5 — деревянный шпатель; 6—штукатурный ковш, 7—кисть, 8 — резак для резки керамических плиток; 9— то же, полистирол ьных плиток; 10— кирка; 11— молоток; 12 — кусачки; 13 — скоба; 14 — резиновый присос; 15 — плитколом; 16— нож-разметка
над плоскостью облицовки и отличающихся от нее рисунком или цветом;
карниз — верхняя часть облицовки из фигурных или плоских плиток с закругленной верхней частью.
При производстве облицовочных работ используют ручной инструмент, приведенный на рис. 10.2.
Подготовка основания. Прочность и долговечность облицовки в значительной степени зависят от качества подготовки основания. Загрязненность поверхности основания уменьшает прочность сцепления с прослойкой и приводит к отслоению плиток, нередко вместе с раствором. Поверхности конструкций, подлежащие облицовке не должны иметь отклонений, превышающих допустимые. Характер подготовки поверхности зависит от состояния подготавливаемой поверхности и способа крепления облицовочных материалов.
299
Перед облицовкой кирпичные и бетонные поверхности предварительно очищают от наплывов раствора, жировых пятен и обязательно увлажняют, а деревянные и известково-гипсовые поверхности оштукатуривают цементным раствором по натянутой металлической сетке. Кирпичные стены должны быть выложены впустошовку, а на бетонных стенах сделана насечка. Допускаемое отклонение стен и перегородок от вертикали не более 10 мм, столбов — 5 мм.
Если поверхности не имеют достаточной шероховатости, необходимой для прочного сцепления с раствором прослойки, то для придания им шероховатости поверхность насекают пневматическим или электрическим инструментом, а при малом объеме работ — вручную скарпелем и молотком. После насечки поверхность обязательно промывают. Обли цовку плитками необходимо производить после оштукатуривания поверхностей. Неровности поверхности до 15 мм устраняют путем нанесения выравнивающего слоя цементного раствора, который наносится без заглаживания и затирки. При отклонениях более 15 мм цементный раствор наносят по надежно закрепленной металлической сетке.
Для крепления плиток на прослойках из различных мастик поверхности основания предварительно должны быть выровнены, так как прослойка мастики под плитками не должна быть более 2...3 мм. По бетонным поверхностям выравнивающий слой делают из раствора состава 1:1:6 (цемент: известь: песок); по кирпичным поверхностям — известково-гипсовым раствором 1:0,5:5 (известь: гипс: песок); по поверхности гипсовых перегородок отдельные неровности выравнивают известко во-гипсовым раствором или выправляют острожкой.
Перед облицовкой плитки сортируют, а глазурованные кроме того замачивают в воде на 2...3 ч. При креплении плиток на цементном растворе применяют состав 1: 3,5 и 1: 4,5 не ниже марки 50. Облицовку ведут со строгим соблюдением горизонтальности рядов, а также вертикальности всей плоскости и отдельных швов, ширина которых между плитками размерами менее 150 х150 мм не должна превышать 3 мм, а между плитка ми большего размера — 7 мм.
Поверхность, подлежащую облицовке, выравнивают цементным раствором по маякам. После того как поверхность затвердеет, плиточник при помощи отвеса, уровня и рейки наносит на штукатурный слой горизонтальные линии, определяющие положение облицовочных рядов и швов между ними. От углов стен шнурком и мелом отбивают вертикальные линии угловых фасонных деталей и части вертикальных швов рядовых плиток. По готовой сетке рабочий укладывает плитки горизонтальными рядами.
зоо
Установка плиток на растворе. На цементно-песчаном растворе или полимерцементной мастике плитки крепят к бетонным и кирпичным поверхностям, к гипсобетонным поверхностям — только на мастике.
Установку плиток на цементно-песчаном растворе выполняют в следующей последовательности. Перед установкой плитки очищают мокрой кистью с тыльной стороны, затем на нее накладывают цементный раствор. В процессе облицовки каждую плитку рихтуют, добиваясь соосности с ранее установленными плитками по горизонтали и вертикали. Плитку прижимают к стене, осаживая ее до нужного положения в соответствии с натянутым шнуром. Проверив правильность установки плиток, оставшееся между стеной и плитками свободное пространство заполняют жидким цементным раствором Швы между плитками заполняют раствором из смеси гипса, мела, клея и при необходимости пигмента соответствующего цвета. После того как раствор схватился, облицованную глазурованными плитками поверхность очищают влажной щеткой и протирают досуха ветошью.
Толщину слоя раствора под плиткой принимают от 7 до 15 мм. Существует несколько способов взаимной укладки глазурованных плиток — «шов в шов», когда плитки прочно прижимают одна к одной и швы между ними не превышают 1 мм; «вразбежку», когда величину швов между плитками увеличивают до 5...8 мм и «по диагонали» с устройством швов по рассмотренным выше двум способам (рис. 10.3).
При облицовке стен, колонн, откосов нужны неполномерные плитки. Их получают путем надрезки, раскалывания или перерубания. Для разрезания большой партии керамических глазурованных плиток применяют рычажный плиткорез. Одна из стальных щечек механизма образует острую грань, по которой осуществляется переламывание закрепленной плитки по требуемой линии надреза. Края перерубленных плиток вы
Рис. 10 3. Способы облицовки: а — вразбежку; б — шов в шов, в — по диагонали
301
равнивают на электроточильном станке или вручную на карборундовом круге.
Наиболее серьезным дефектом облицовки из керамических плиток является их отслаивание от прослойки, которое можно заблаговременно обнаружить простукиванием покрытия. Причиной отслаивания может быть применение жирных цементных растворов, при твердении которых возникают значительные усадочные деформации. Для уменьшения последствий усадки цементного раствора в период его твердения, покрытие из плиток увлажняют, применяют более тощие растворы при небольшой толщине прослойки, в необходимых случаях армируют цементно-песчаную прослойку металлической сеткой.
Плохо выровненное основание, у которого местами толщина прослойки больше допустимой, также может быть причиной отслаивания плиток, поэтому перед началом работ необходимо тщательно проверить основание и обнаруженные значительные неровности бетонной поверхности выправлять можно только мелкозернистым бетоном; применять для этой цели цементно-песчаный раствор запрещается. Плитки отслаиваются также при применении цементного раствора, который уже начал схватываться или при использовании запыленных и загрязненных плиток с жировыми или смоляными пятнами.
Крепление плиток на мастике. Для крепления плиток на прослойке из различных мастик поверхности предварительно выравнивают независимо от того, из какого материала они сделаны, так как прослойка мастики под плитками не может быть толщиной более 2...3 мм.
С этой целью кирпичные поверхности оштукатуривают известково-гипсовым раствором состава 1:0,5:5 (известь: гипс: песок). По бетонным поверхностям выравнивающий слой выполняют из цементно-известкового раствора состава 1:1:6 (цемент: известь: песок). На поверхности гипсовых перегородок отдельные Неровности выравнивают известково-гипсовым раствором или выправляют путем острожки с использованием рубанка, цикли или других инструментов.
Крепление полистирольных плиток. Такие плитки применяют для отделки внутренних помещений при необходимости защиты поверхностей от воздействия кислот и щелочей. Учитывая гибкость плиток, подготовленную поверхность тщательно выравнивают, очищают сухой мягкой щеткой от пыли. Влажность облицовываемой поверхности не должна превышать 6%, при большей влажности прочность сцепления с ней плиток резко снижается.
Плитки крепят к облицовываемой поверхности обычно на канифольной или кумароновой мастике, предварительную огрунтовку основания осуществляют на той же мастике. При наклейке плиток слой мастики толщиной 1... 1,5 мм наносят шпателем на тыльную поверхность плитки, при
302
жимают к стене, обеспечивая прилипание плиток по всей поверхности. Максимальная толщина швов до 0,5 мм, выступающую мастику немедленно удаляют, поверхность облицовки протирают ветошью. При окончательной доводке поверхности следы мастики смывают скипидаром или керосином.
При облицовке поверхностей полистирольными плитками контролируют прямолинейность швов по горизонтали и вертикали. Облицованные стены должны быть ровными, без бугров и впадин, на них не должно быть пятен и других видимых дефектов.
Установка поливинилхлоридных плиток. Плитки перед облицовкой стен выдерживают в помещении при температуре воздуха не менее 15 °C в течение двух суток. В одном из углов помещения на выровненную и обеспыленную поверхность наносят вертикальную и горизонтальную оси и от точки пересечения осей начинают крепить поливинилхлоридные плитки. Наклеивают плитки на кумароно-найритовой мастике, которую наносят на поверхность стены зубчатым резиновым шпателем, обеспечивая толщину слоя 0,5 мм.
На облицовываемую поверхность стены наносят слой мастики и выдерживают; время выдержки зависит от материала стены и температуры окружающего воздуха. При пористой поверхности мастику наносят за два раза, второй слой — после высыхания первого, примерно через 3...6 ч.
При облицовке мастику наносят только на тыльную сторону плитки слоем 0,2 мм и через 15...20 мин приклеивают к стене с угла помещения в одном направлении от разбивочной оси. Плитка должна быть плотно прижата к стене, дополнительно ее простукивают деревянным молотком по всей площади. Наличие зазоров и уступов между плитками не допускается. Облицованная полихлорвичиловыми плитками поверхность должна быть ровной, без пятен и пузырей.
Установку плит из природного камня применяют для внутренних и наружных отделочных работ. Обычный размер плит из мрамора, травертина и известняка от 200 х 300 до 400 х 500 мм. Обычно плиты раскраивают для конкретного объекта одной длины и ширины для удобства их подгонки и сопряжения. При необходимости подгонку плит осуществляют электроинструментом с соответствующими насадками. Крепление плит к поверхности стен осуществляют на мастике, на крюках или анкерах; для их крепления в облицовываемой конструкции и в плитах просверливают соответствующие отверстия.
При облицовке поверхностей колонн и столбов по их периметру обычно устраивают каркас из арматуры диаметром 8... 10 мм. После установки первого ряда плит по уровню и отвесу их крепят крюками или анкерами, в углах используют дополнительное временное крепление метал
303
лическими скобами. Зазор между установленными плитами и облицовываемой поверхностью заливают цементным раствором с осадкой конуса 12...14 см. Для лучшей усадки и обжатия целесообразно первоначально заливать раствор в полость на ’/з высоты, после схватывания раствора и твердения в течение суток зазор заполняют раствором на всю высоту плиты.
При креплении плит насухо к поверхности в отверстия в плитах и стене вставляют специальные закрепы из нержавеющей стали, которые после выверки плит заклинивают. Иногда приходится производить полировку отдельных участков облицовки с применением полирующих составов. Готовую поверхность облицовки из природных плит очищают и промывают водой.
10.4. Облицовка поверхностей листовыми материалами
Классический способ оштукатуривания с использованием жидких растворов имеет ряд недостатков: высокую трудоемкость, низкую производительность и потребность в высококвалифицированной рабочей силе. Особенно сложно выполнять штукатурные работы мокрым способом в зимних условиях. Способ облицовки поверхностей крупноразмерными листами снимает отмеченные недостатки и при соблюдении требуемой технологии производства работ позволяет изготавливать поверхности высокого качества.
Отделку поверхности гипсокартонными листами производят в сухих помещениях с влажностью не выше 60%.
Гипсокартонные листы крепят к основанию следующими основными способами:
• к любым поверхностям при помощи каркаса из металлических тонкостенных реек;
• к деревянным поверхностям, в том числе к реечному каркасу,— гвоздями или шурупами;
• к кирпичным и бетонным поверхностям крепление листов на мастике по отвердевшим маякам из гипса;
• к гипсобетонным поверхностям — мастиками на основе гипса или на гипсовой мастике;
• путем устройства металлического каркаса.
Ирнустройстве деревянного реечного каркаса (рис. 10.4) применяют рейки толщиной 20...25 мм. Они должны иметь влажность не более 18% и быть пропитаны антисептическим составом. Рейки шириной 80 мм уста-
304
Рис. 10.4. Схема крепления листов по каркасу:
1 — лист; 2 — каркас
навливают в местах стыков облицовочных листов. Рейки и деревянные щиты крепят гвоздями к основанию, при каменных и бетонных конструкциях крепление осуществляют шурупами через заранее закрепленные в стены дюбели. Рейки и щиты устанавливают строго по вертикали и горизонтали, отклонения в установке выравнивают клиньями.
305
При креплении по гипсовым маякам (рис. 10.5) перед наклейкой листов облицовываемую поверхность провешивают, разбивают и размечают по расположению отдельных листов. На поверхности располагают маяки таким образом, чтобы на каждый лист по ширине приходилось не менее трех вертикальных маяков (два крайних и один промежуточный). Крайние маяки, на которых стыкуют листы облицовки, делают шириной 80, а промежуточные — 50 мм.
Перед наклейкой листов помаркам (рис. 10.5, в) наносят слой гипсовой мастики толщиной 8...10 мм. Затем лист накладывают на маяки, легкими ударами правила или путем нажима деревянной рамы по габаритам листа осаживают лист на необходимую величину. Общая площадь приклейки листа должна составлять не менее 10% его площади; лист должен опираться не менее чем на 6 опорных марок. Швы между листами не должны превышать 6 мм. Нижние кромки листов должны доходить до основания пола и закрываться плинтусами. Зазоры между листами и плинтусом необходимо тщательно прошпатлевать.
Обработку швов штукатурки из гипсокартонных листов производят в зависимости от вида окончательной отделки поверхности — окраска, оклейка обоями и т.п.
При окраске поверхностей швы выполняют в виде открытого руста. Его заполняют шпатлевкой и расшивают. Выпускаемые гипсокартонные листы по контуру с лицевой стороны имеют выточку глубиной 1,5 мм и шириной 5см. При необходимости иметь гладкую поверхность в месте шва его полость заполняют шпатлевкой, которую разравнивают и сверху до границ сужений оклеивают полоской малярной серпянки. В углах помещений стыки листов также оклеивают марлей или стык закрывают деревянными или пластмассовыми уголками (раскладками).
При оклейке гипсокартонных листов обоями швы между ними заполняют шпатлевкой, приготовленной из гипса, мела и известково-клеевого замедлителя схватывания. После высыхания шов сверху оклеивают заподлицо с плоскостью листов полосками малярной марли шириной 7... 10 см, шпатлюют и заглаживают.
Крепление гипсокартонных листов к деревянным поверхностям выполняют оцинкованными гвоздями, которые забивают по периметру листов не реже чем через 100 мм с отступлением от кромки на 10... 15 мм.
Древесно-волокнистые плиты изготовляют путем пропитки древесно-волокнистой массы химическими составами — клеями с нанесением сверху эмалевого, из пластика и других покрытий, повышающих сопротивляемость от внешних воздействий. Толщина листов 3...10 мм. Их применяют для облицовки помещений, которые во время эксплуатации могут увлажняться (санитарно-технические кабины, кухни, торговые помещения и т.п.). Первоначально отделываемую поверхность очищают от
306
Рис. 10.6. Последовательность отделки стен помещений гипсокартонными листами:
1 — установка подготовленных листов; 2 — крепление листов на гвоздях; 3 — грунтовка поверхности олифой; 4 — отделка стыков; 5 — сплошное шпатлевание поверхности
грязи и пыли, снимают с поверхности наплывы, выравнивают впадины и неровности. После подготовки поверхности производят раскрой и подгонку плит по поверхности, для этой цели применяют ножовки, электропилы, кромки плит и листов обрабатывают электрорубанками.
Крепление всех видов плит к стенам осуществляют по гипсовым маякам, на гвоздях, шурупах, саморезах, на мастике и на клеях (рис. 10.6). К гладким и ровным бетонным и гипсобетонным поверхностям крепление осуществляют на синтетических мастиках, кумароно-найритовых клеях. Мастику и клей наносят на облицовываемую поверхность тонким слоем с помощью шпателя, выдерживают для достаточного сцепления с основанием, после нанесения второго слоя приступают к наклейке плит к основанию, начиная от одного из углов помещения. После приклеивания всех плит в помещении осуществляют окончательную отделку поверхностей — окраску водоэмульсионными красками, оклейку поливинилхлоридной пленкой или отделку стыков с помощью раскладок. Если облицовываемая поверхность недостаточно ровная, то применяют крепление по гипсовым маякам аналогично с гипсокартонными листами.
Для закрепления древесноволокнистых плит используют гвозди с широкой плоской шляпкой, забиваемые в маяки через 0,4...0,6 м. Такое же расстояние принимают и между шурупами, завинчиваемыми в заранее просверленные отверстия меньшего диаметра. При кирпичных и неровных бетонных поверхностях к ним крепят деревянный каркас, к которому
307
закрепляют плиты. Каркас рекомендуется предварительно пропитать огнезащитным составом.
Листы бумажно-слоистого пластика приклеивают к вертикальным плоскостям кумароно-найритовыми мастиками или закрепляют по деревянному каркасу с помощью раскладок на шурупах или гвоздях. Облицовку можно проводить по гладким и ровным бетонным, гипсовым и оштукатуренным поверхностям. Если на поверхности имеются трещины, раковины и шероховатости, то их необходимо выровнять полимерце-ментным раствором. Перед нанесением выравнивающего слоя поверхность стен очищают от наплывов бетона, грязи и пыли, а затем огрунтовывают раствором поливинилацетатной дисперсии. Затирка и окраска стен, предназначенных под облицовку бумажно-слоистым пластиком, за прешается. Контрольная проверка ровности основания допускает под правилом не более двух неровностей глубиной до 3 мм.
После проверки качества подготовки облицовываемой стены листы пластика раскраивают электропилой, ножовкой, кромки пластика отделывают и подгоняют по размерам рубанком. Поверхность стены и тыльные поверхности заготовленных листов пластика за сутки до наклейки очищают от посторонних наслоений и пыли и наносят сплошной слой мастики толщиной не более 1 мм. За 20...30 мин до наклейки поверхности снова промазывают тонким слоем клея.
Наклейку начинают с одного из углов помещения. Лист пластика приставляют к поверхности, прижимают в средней части, а затем также тщательно к краям. Наклеивают остальные листы по всей плоскости, а потом и в помещении, оставляя между ними просвет 5...20 мм для возможной деформации листов при изменении влажности в помещении. Швы наклеенного бумажно-слоистого пластика окрашивают водоэмульсионными красками, заклеивают поливинилхлоридной пленкой или закрывают раскладками.
При облицовке недостаточно ровных кирпичных и бетонных стен листы бумажно-слоистого пластика крепят к основанию гвоздями или шурупами. Крепление листов к облицовываемой поверхности производят по деревянному каркасу, заранее пропитанному огнезащитным составом. В раскроенных листах пластика предварительно, в местах крепления, просверливают отверстия под гвозди и шурупы. Швы между листами пластика закрывают металлическими, деревянными профильными или пластмассовыми раскладками. Раскладки в зависимости от их профиля можно устанавливать насухо, приклеивать мастикой или закреплять шурупами с шагом 150...200 мм.
308
На поверхностях, облицованных бумажно-слоистым пластиком, не должно быть грязных пятен, потеков клея, царапин, рваных кромок, просветов в стыках листов, пустот между стеной и пластиком. Отслоения определяют простукиванием, вспучивание листов и наличие щелей в стыках не допускается. Отслоения на малой площади ремонтируют, на значительных площадях — переклеивают.
Полипропиленовые листы крепят к основанию на бутилметакрилат-ном клее или на кумаронокаучуковых мастиках. Основание стены под облицовку готовят так же, как под бумажно-слоистый пластик, на ней размечают места под отдельные листы. Клей на основание наносят отдельными точками на расстоянии 200...300 мм одна от другой при толщине точек до 1,5 мм. На тыльную сторону полипропиленового листа клей наносят по периметру сплошной полосой шириной 30...40 мм. Через 8... 12 мин по имеющимся отметкам на стене устанавливают полипропиленовые листы, которые с силой прижимают к стене с помощью резинового валика.
Между листами полипропилена оставляют швы шириной 5... 10 мм, которые закрывают декоративной пластмассовой прокладкой, приклеенной тем же клеем. Повышенная хрупкость полипропиленовых листов не допускает крепить их на гвоздях или шурупах. Поверхность облицованной стены не должна иметь грязных пятен, царапин, вздутий и других дефектов. Бракованные участки поверхности должны переклеиваться.
Листы «Полидекор» являются поливинилхлоридными облицовочными материалами. Поверхности под этот вид облицовки должны быть гладкими и сухими, влажность штукатурки не должна превышать 8%, а бетонной поверхности — 4%. Листы «Полидекор» имеют высокий рельеф и крупный рисунок, что обязывает на поверхности стены расположить целое число плит материала. Поэтому разметке основания должно быть уделено особое внимание. Швы между плитами закрывают раскладками, которые подбирают по ширине просвета между плитами.
Облицовочные листы приклеивают к основанию на синтетических клеях типа клей-88. Подготовленную под облицовку поверхность огрунтовывают клеем, такой же клей наносят на тыльную сторону плит, чаще всего в виде полосы по периметру облицовочного материала. Через 15...20 мин после нанесения клея на поверхности плиту наклеивают на место. На облицованной поверхности не допускаются вздутия, складки, заметное несовпадение рисунка, перекосы листов более 5 мм на 1 м высоты. Линии обреза и примыкания должны быть ровными. Облицованная поверхность должна быть идеально чистой.
309
Декоративные панели «Полиформ» крепят к основанию по деревянным рейкам, на гвоздях или шурупах. Если стена «гвоздится», то рейки прибивают к деревянным пробкам, закрепленным в стене на гипсовом растворе. Целесообразнее и надежнее вместо деревянных пробок применять пластмассовые дюбеля. Деревянные рейки устанавливают по центрам одна от другой на расстоянии 50 см строго по вертикали. Поверхности стен облицовывают панелями «Полиформ» от ее середины к углам. Между приливами закрепленной шурупами панели вводят лапки соседней, которая плотно прижимается к уже закрепленной; с противоположной стороны эта новая панель крепится к деревянным рейкам также шурупами. Стены, облицованные такими панелями, не должны иметь искривлений, перекосов и вздутий.
Под баритовые плиты стены провешивают с установкой маяков на расстоянии не более 2 м друг от друга (под мерную рейку). Между маяками натягивают причалку и размечают места крепления плит. Баритовые плиты крепят к стене анкерами, забиваемыми или завинчиваемыми в заранее просверленные отверстия. Правильность установки плит проверяют правилом; в пространство между плитой и облицовываемой стеной заливают баритовый раствор, который обеспечивает более прочное крепление плит к основанию и улучшает защиту от проникновения рентгеновских лучей. Вертикальные стыки и швы между плитами полностью заполняют раствором, но уровень раствора должен быть ниже верхней кромки плиты на 2...3 см; такое решение позволяет гарантировать сплошность раствора под стыками баритовых плит. После этого устанавливают следующий ряд плит, предварительно нанося на плиты слой раствора толщиной 5 мм.
Панели, облицованные шпоном из ценных пород древесины (рис. 10.7), крепят к ранее установленному и выверенному деревянному карка-
Рис. 10.7 Схемы крепления деревянных панелей к стене:
а — крепление панелей с пазами на боковых кромках; б — то же, с пазом и гребнем на боковых кромках; в — то же, с выбранной четвертью на боковых кромках; 1 — облицовываемая стена; 2 — гвозди крепления брусков; 3 — шпонка; 4 — гвозди крепления панелей; 5 — брусок каркаса; 6 — панель; 7—раскладка
310
су. Крепление может осуществляться разными способами в зависимости от конфигурации боковых граней панели. Если панели имеют с двух сторон выбранный паз, то их крепят к основанию гвоздями или шурупами через каждые 300...400 мм. С необходимым зазором от ранее установленной закрепляют следующую панель. В имеющийся зазор вводят деревянную или пластмассовую раскладку (шпонку) и закрепляют. Разметку стены и ширину шпонок подбирают с расчетом, чтобы на поверхности стены располагалось целое число панелей.
Если стены облицовывают панелями, имеющими с одной стороны паз, а с другой гребень, то их крепят вплотную одна к другой. В этом случае устанавливают и закрепляют первую панель. При установке второй панели ее гребень заводят в паз ранее установленной панели и с противоположной стороны крепят гвоздями.
На боковых гранях панели могут быть ограничены четвертями. В этом случае их стыкуют впритык одна к другой и прибивают к каркасу гвоздями, которые забивают в выступающие четверти. Затем в стык двух смежных панелей в образовавшийся паз вводят и закрепляют на шурупах деревянные или пластмассовые раскладки.
Для модульной облицовки стен и монтажа глухих перегородок находит широкое применение гипсовинил (гипсокартон с виниловым покрытием) по металлическому каркасу (в основном из алюминия). Первоначально по оси перегородки устанавливают стоечный профиль с шагом по ширине облицовочных листов и раскрепляют его на перекрытии и потолке. Лист гипсовинила прижимают к металлическому каркасу алюминиевым соединительным профилем на саморезах, которые сверху закрывают пластиковой вставкой. Возможно и другое решение, когда листы в стыке соединяют с помощью стальных клипс, закрепляемых к стойкам с шагом 30...40 см на саморезах, стык сверху закрывается соединительным профилем в виде тавра. В обоих случаях листы гипсовинила и элементы металлического каркаса можно быстро демонтировать для повторного использования.
В последнее время большое внимание уделяется экономически выгодным и экологически чистым строительным материалам. В этой связи все активнее применяют гипсовые плиты для перегородок. Важным достоинством таких изделий является высокое качество лицевой поверхности, что исключает дорогостоящие штукатурные работы. Полученная поверхность после заделки швов и их шлифовки пригодна под оклейку обоями, окраску, облицовку керамической плиткой. Плиты выпускают размером 0,67 х 0,5 м при толщине 80 мм и массе 28 кг, что позволяет осуществлять быстрый и ручной монтаж в закрытых помещениях. Перего
311
родки могут быть одинарными, двойными, с внутренним утеплением и без него, а также, необходимой конфигурации. Экологическая чистота и комфортность проживания обеспечиваются за счет способности гипса регулировать влажностный режим помещения, перегородки «дышат», т е. имеют высокую паро- и газопроницаемость. Это негорючий материал с хорошими показателями по тепло- и звукоизоляции. Выпускают гипсовые плиты для сухого и нормального режима эксплуатации. Для помещений с относительно высокой влажностью при изготовлении плит в них вводятся специальные гидрофобные добавки. Применение гипсовых плит дает большой экономический эффект и значительное снижение трудозатрат по сравнению с перегородками из кирпича и керамических камней.
10.5. Отделка поверхностей сайтингом
Сайтинг нашел применение при наружной отделке зданий в основном коттеджного типа. В качестве исходного материала используют холоднокатаную сталь толщиной до 0,5 мм. После прокатки стальной лист подвергается с двух сторон горячей оцинковке, при этом поверхность становится устойчивой к воздействию коррозии и восприимчивой к нанесению пластикового слоя, в качестве которого используют пластизол, полиэфир и акрил, наносимые на основу при высоких температурах. Пластизол и полиэфир имеют особенно хорошую стойкость к воздействию механических нагрузок и промышленных загрязнений воздуха.
Панели сайтинга могут быть изготовлены любой длины по желанию заказчика, при этом можно выбрать любую цветовую гамму покровного слоя, в том числе и с продольным тиснением под структуру древесины. Доборные элементы (внешние и внутренние углы, наличники и др.) могут быть выполнены в том же цвете, что и основные панели, но более контрастно.
Преимущества металлического сайтинга перед виниловым значительны: выгодно отличается своими прочностными характеристиками, более стоек к резким перепадам температур, не теряет своих характеристик под воздействием низких температур, имеет низкий коэффициент термического расширения, оригинальный цвет не теряет своей яркости с течением времени. Материал имеет повышенную огнестойкость. Все профили сайтинга изготавливаются с перфорированной кромкой для соединения и крепления сайтинга на гвоздях. Как отделочный материал сайтинг применим в различных, в том числе и сложных климатических условиях.
312
ГЛАВА II
ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ПОДВЕСНЫХ ПОТОЛКОВ
Облицовка потолков синтетическими и облегченными металлическими изделиями находит все большее применение. Особенно широкое внедрение получили подвесные потолки из акустических и декоративных плит.
Подвесные потолки предназначены для придания интерьеру помещения надлежащего архитектурного вида и выразительности, для поглощения шумов, улучшения акустических свойств помещений. Их применяют также с целью использования пространства между перекрытием и подвесным потолком для прокладки инженерных конструкций различного назначения (различных трубопроводов, вентиляционных коробов, электротехнических и слаботочных проводок, светильников). Устройство таких потолков позволяет исключить «мокрые» процессы в отделочных работах, улучшить качество лицевой поверхности потолка, повысить производительность труда рабочих.
Для облицовки подвесных потолков в общественных и административных зданиях нашли применение несколько типов покрытий.
11.1. Потолки из звукопоглощающих древесноволокнистых плит
Древесноволокнистые плиты с лакокрасочным покрытием крепят по деревянному каркасу гвоздями. Сам деревянный каркас предварительно закрепляют к металлическим прогонам (на болтах или шурупами), а прогоны, в свою очередь, к железобетонным панелям перекрытия на анкерах. Гвозди забивают в прогоны наклонно с втапливанием головок. Эти места шпатлюют и окрашивают водно-дисперсионными синтетическими красками.
Звукопоглощающие древесноволокнистые плиты можно крепить на поливинилацетатном клее непосредственно к лицевой поверхности междуэтажных железобетонных перекрытий. Предварительно эту поверхность огрунтовывают 8%-ным раствором поливинилацетатной дисперсии. Через 40...50 мин после огрунтовки на тыльную сторону плит наносят поливинилацетатный клей слоем 2...3 мм и выдерживают 5...10 мин. Затем плиты прижимают к поверхности перекрытия и выдерживают в таком положении не менее 3 мин. При этом не разрешается те-
313
реть и приглаживать плиты, чтобы не повредить окрасочный слой. Плиты необходимо прижимать по всей плоскости и через мягкие прокладки. Стыки между плитами должны быть прошпатлеваны специальными синтетическими шпатлевками и окрашены водоэмульсионными синтетическими красками.
На потолке, облицованном звукопоглощающими древесноволокнистыми плитами, не должно быть никаких повреждений этих плит. Поверхность облицованного потолка должна быть одного цвета. При необходимости допускается окончательная окраска всего потолка водно-дисперсионными синтетическими красками.
11.2. Потолки из гипсовых акустических перфорированных плит
Гипсовые плиты применяют для облицовки потолков в помещениях, где относительная влажность воздуха не превышает 70%. Акустические плиты — это перфорированные листы затвердевшего гипса, армированные стекловолокном и облицованные с двух сторон картоном или с тыльной стороны алюминиевой фольгой. Плиты применяют совместно со звукоизолирующими минераловатными и стекловолокнистыми плитами или матами в зависимости от звукового режима в отделываемом помещении. Акустические плиты выпускают квадратными в плане со стороной 500 мм и толщиной 8,5 мм, отверстия перфорации круглые диаметром 6...10 мм.
Гипсовые, минераловатные акустические и гипсокартонные плиты крепят по деревянному каркасу (рис. 11.1). Деревянный каркас из продольных и поперечных брусков в свою очередь закрепляют к ранее установленным прогонам металлического каркаса. На металлические прогоны с помощью линейки-шаблона наносят риски в зависимости от размеров применяемых плит. В местах разметки в прогонах просверливают отверстия, через которые шурупами или болтами к металлическим прогонам крепят деревянные антисептированные бруски в продольном и поперечном направлениях. Установленный деревянный каркас тщательно выверяют по уровню с помощью забиваемых клиньев.
Акустические плиты крепят к деревянному каркасу снизу вплотную одна к другой или с расстоянием 2...3 мм, заполняемым деревянными или пластмассовыми раскладками. Плиты закрепляют гвоздями или шурупами, для этого в них предварительно просверливают отверстия по три с каждой стороны.
Подвесной потолок из гипсовых акустических перфорированных плит можно устраивать по металлическому каркасу, состоящему из ме-314
7
Рис. 11.1. Крепление гипсовых акустических плит:
1 — плита подвесного потолка; 2 — направляющий уголок; 3 — деревянный брусок обрешетки;
4 — направляющий деревянный брусок; 5 крепежная закладная деталь; 6 — выпуски арматуры; 7 — панель междуэтажного перекрытия
таллических уголков и направляющих алюминиевых профилей. Плиты укладывают рядами на нижние полки алюминиевых направляющих. Между двумя смежными плитами в пролете устанавливают алюминиевый двутавровый профиль. Крепление плит производят пружинами по две с каждой стороны, которые прижимают плиты к нижней полке профилей. Окрашивают (при необходимости) гипсовые акустические плиты до их установки на несущий каркас.
При облицовке потолков рабочие применяют сборно-разборные передвижные подмости и инвентарные столики-подмости. Последние целесообразно использовать при работе на высоте 2...4 м, так как они исключают необходимость дополнительного подмащивания, упрощают подачу материалов на рабочее место и облегчают уход за подмостями.
Несовпадение швов между плитами в продольном и поперечном направлении допускается не более 1 мм, а перепад высот между двумя смежными плитами — 0,5 мм. На поверхности не допускаются сколы граней и углов акустических плит.
11.3. Потолки из декоративных плит «Акмигран», «Акминит» и «Армстронг»
Звукопоглощающие, декоративные и акустические плиты «Акмигран» и «Акминит» и «Армстронг» применяют в последнее время наиболее часто. Плиты «Акмигран» изготовляют из минеральной гранулированной ваты, крахмального связующего с гидрофобизирующими, анти-
315
Рис. 11.2. Несущий каркас подвесного потолка с направляющими двутаврового профиля:
а — крепление каркаса потолка к перекрытию; б— общий вид крепления акустических плит к металлическому каркасу; в — узел крепления к алюминиевым направляющим; г — узел крепления к направляющим нз деревянных брусков; 1 — направляющий элемент каркаса двутаврового алюминиевого профиля; 2 — плита «Акмигран»; 3 — фибровая шпонка; 4 — гребенка; 5 — нижняя часть подвески — скоба; 6 — верхняя часть разъемной подвески из стальной полосы; 7— закладной анкер; 8— прогон из уголка; 9— плита потолочного перекрытия; 10—болт с ганкой для регулирования установки подвесного каркаса; II— соединительная накладка; 12-—хомут
септирующими и другими добавками. Фактура лицевой окрашенной поверхности выполнена в виде направленных трещин, имитирующих поверхность выветренного известняка. Плотность плит 350...450 кг/м3, размеры плит 300 х 300 и 300 х 250 мм при толщине 20 мм. Прессованные минераловатные акустические плиты «Акмигран» — эффективный звукопоглощающий материал, широко используемый для облицовки потолков вестибюлей театров, концертных залов, других помещений с большим шумовыделением.
Минераловатные акустические плиты «Акминит» изготовляют из минерального волокна путем пропитки его синтетическим связующим с последующей тепловой обработкой в специальных камерах. Полученный материал подвергают механической обработке с нанесением декоративного покровного слоя. Плиты изготовляют с перфорированными отверстиями диаметром 4,2 мм и сплошным матовым покрытием белой поливинилацетатной краской. Плотность плит 130...140 кг/м3, размер 500 х 500 х 20 мм.
316
Основой подвесных потолков является металлический или деревянный каркас, который крепят к закладным деталям, закрепляемым в швах между плитами перекрытий или в дополнительно устраиваемых отверстиях в них.
Сам подвесной потолок представляет собой направляющие из алюминия в форме двутавра высотой 3 см и полками шириной 2 см, на последние укладывают акустические плиты «Акмигран» (рис. 11.2). Алюминиевые направляющие прикрепляют к основному металлическому или деревянному каркасу с помощью специальных подвесок; закрепленные на них гребенки-шаблоны фиксируют постоянное расстояние между направляющими, равное 300 мм. После подвески алюминиевого каркаса устанавливают по контуру помещения также алюминиевые погонажные детали или устраивают штрабы глубиной 20...30 мм для опирания фризовых плит.
Акустические плитки «Акмигран» и «Армстронг» предварительно сортируют с помощью шаблона по размеру, тону и направлению волокон минераловатной плиты. Плитки заводят пазами между алюминиевыми направляющими, их продвигают по этим направляющим для заполнения всего пространства между ними. Плитки, при необходимости, соединяют между собой и прикрепляют к направляющим специальными шпонками, устанавливаемыми в специальные пазы по две шпонки на каждую плитку. Обязательное требование при укладке плиток — отсутствие щелей и просветов между ними. Плитки в подвесной потолок укладывают рядами, начиная от одной стены по направлению к противоположной. В местах примыкания к стенам, колоннам и другим выступающим частям здания плиты вырезают по размеру.
Крепление плит непосредственно к потолку. В отдельных случаях, при ровном или выровненном потолке звукопоглощающие плиты можно крепить на быстротвердеющем бутилметакрилатном клее непосредственно к лицевой поверхности междуэтажного перекрытия. Для этого на поверхность перекрытия в средней части наносят взаимно перпендикулярные разбивочные оси. На осях, начиная от стены с оконным проемом, откладывают целое число отрезков, равное длине или ширине акустических плиток, в зависимости от рисунка облицовки потолка. Через 3...5 мин после нанесения клея на всю нижнюю плоскость плитки ее прижимают к поверхности перекрытия через мягкие прокладки без простукивания и силовых воздействий. Каждую плитку в прижатом состоянии следует держать 2...3 мин, за которые она надежно приклеивается к основанию. Порядно укладывая и прижимая плиты, рабочие перемещаются от окна к противоположной стене, последовательно облицовывая весь потолок.
317
Завершающим этапом устройства подвесного потолка с акустическими декоративными плитками «Акмигран» и «Армстронг» является окраска его водоэмульсионными или водно-дисперсионными синтетическими красками с применением валиков или краскораспылителей.
ГЛАВА 12
ТЕХНОЛОГИЯ ОКРАСКИ И ОКЛЕИВАНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ
12.1. Конструктивные элементы и виды окраски
К малярным работам относят окраску различных деревянных, оштукатуренных, каменных, бетонных и металлических поверхностей. Сущность малярных работ — окраска цветными и бесцветными составами, при высыхании которых получается пленка. Она придает нарядный вид, предохраняет металлы от коррозии, деревянные конструкции от возгорания, все окрашиваемые элементы от химически агрессивных сред, улучшает санитарно-гигиенические условия эксплуатации помещений. Окраску также производят для декоративно-художественного оформления внутренних помещений и наружного вида зданий, она защищает от преждевременного износа, и увеличивает срок службы зданий и сооружений.
В технологической цепочке строительных работ малярные выполняют в последнюю очередь (после штукатурных и облицовочных), за исключением циклевки и натирки (лакировки) пола из паркета, настилки линолеума, установки электро- и санитарно-технической арматуры.
Различают следующие основные виды окраски — известковые, клеевые, казеиновые, масляные, эмалевые, эмульсионные и окраска лаками. Последний вид окраски применяют для окончательной отделки уже окрашенных поверхностей, и включает кроме лакировки еще и полировку указанных поверхностей. Виды окрасок для каждого помещения устанавливают проектом, а сами малярные работы выполняют по образцам, утвержденным техническим надзором. Окрасочные составы и полуфабрикаты для малярных работ в виде концентратов, паст, брикетов и сухих смесей приготовляют механизированным способом на заводах или в заготовительных мастерских. На месте производства работ допускается только доведение составов до рабочей вязкости, обеспечивающей покрытие поверхности без стекания составов и без заметных следов кисти.
318
До начала малярных работ производят остекление, монтируют и запускают отопительную систему. Внутреннюю отделку выполняют при температуре в помещении не ниже +10 °C и относительной влажности не более 70%.
12.2. Малярные составы и их свойства
Отделку помещений выполняют с применением большого количества различных составов, подразделяемых на окрасочные и вспомогательные.
Окрасочные составы должны обладать определенными свойствами, дающими им возможность выполнять роль отделочных, защитных и декоративных покрытий. К таким свойствам относятся свето-, атмосфере-, щелоче- и кислотостойкость, вязкость, красящая способность, прочность полученной пленки на растяжение, изгиб, адгезия и т.п. Основные характеристики красок, которые определяют их качество: срок службы, расход на 1 м2 поверхности, внешний вид, экологичность и простота нанесения.
Малярные составы бывают водные и неводные. В состав любой краски входят пигмент, связующее, растворитель или разбавитель, наполнители.
Пигменты — сухие красящие вещества органического и минерального происхождения, нерастворимые в воде и растворителях. Пигменты могут быть природными и искусственными.
Связующие в водных растворах — костный клей, казеин, крахмал, известь, цемент, жидкое стекло, в неводных составах — олифа натуральная, олифа оксоль, синтетические вяжущие и эмульсии. Назначение связующих — сцепление частиц пигмента между собой и создание тонкой красящей пленки, прочно закрепляющейся на окрашиваемой поверхности.
Олифа — вещество, нашедшее очень широкое применение. Она получается на основе растительных масел (льняного, конопляного, подсолнечного), прошедших специальную обработку — окисление или длительный прогрев при высоких температурах. Олифа как связующее нужна для приготовления красок, шпатлевки, замазки, ею пропитывают древесину перед окрашиванием. Олифа оксоль представляет собой раствор оксидированного растительного масла и сиккатива в растворителе — бензине. Благодаря оксидированию олифа оксоль более активна как связующее, быстрее сохнет, а значит и слой покрытия на ее основе имеет те же свойства, но образованное покрытие обладает повышенной хрупкостью и меньшей долговечностью.
319
Разбавители и растворители служат для обеспечения необходимой вязкости красочного состава и разбавления загустевших и густотертых красок.
Наполнители добавляют в окрасочные составы для улучшения их сцепляемости с основанием, повышения прочности, огнестойкости и т.п. Для этой цели используют молотые тальк, асбест, слюду, трепел, каолин, песок различной крупности.
Для улучшения технологических и эксплуатационных качеств красок служат эмульгаторы, гидрофобизаторы, пластификаторы, сиккативы, антисептики и др.
К вспомогательным составам относят грунтовки, шпатлевки, подмазки, шлифовальные материалы.
Грунтовка — малярный состав, содержащий пигмент и связующее. Это более жидкие малярные составы, служащие для уменьшения пористости окрашиваемых поверхностей и улучшения их адгезионных способностей. К водным грунтовкам относят составы купоросные, квасцовые и силикатные. Масляные грунтовки — олифа, жидко разбавленный олифой масляный колер, масляно-эмульсионный состав и др.; синтетические составы—перхлорвиниловый, поливинилацетатный, стирол-бутадиеновый, которые приготовляют путем разведения водой соответствующих красок.
Шпатлевки и подмазочные пасты готовят на тех же связующих, что и окрасочные составы, но с большим количеством наполнителя, в результате чего они имеют пастообразную консистенцию. Назначение шпатлевок — выравнивание загрунтованных поверхностей, подмазоч-ных паст — заделка отдельных небольших неровностей, трещин, повреждений поверхности.
12.3. Подготовка поверхностей под окраску
Окраска поверхностей состоит из ряда последовательно выполняемых операций, которые можно разделить на подготовку под окраску и непосредственную окраску. Операции подготовки основания под окраску включают: очистку и выравнивание поверхности основания, огрунтовку поверхности (проолифку), шпатлевку, шлифовку и вторую огрунтовку.
Поверхность, подлежащая окраске, должна быть просушена, очищена от пыли и грязи, брызг раствора, жировых пятен, коррозии и тщательно выровнена. Шероховатые поверхности штукатурки заглаживают, мелкие трещины расшивают и заделывают раствором на глубину не менее 2 мм. Оштукатуренные поверхности после их высыхания сглаживают пемзой или деревянным бруском, металлические поверхности очищают от ржавчины металлическими щетками или пескоструйным аппаратом.
«О
Влажность оштукатуренной или бетонной поверхности перед окраской не должна превышать 8%, деревянных поверхностей — 12%, более влажные поверхности можно окрашивать, но только известковыми, цементными и силикатными красками. Окраску по ранее окрашенным поверхностям производят только после тщательной очистки от старой поврежденной краски и шпатлевки. Перед окраской поверхности грунтуют, шпатлюют и шлифуют.
В зависимости от качества готовности поверхности под окраску подразделяют на четыре группы:
1) бетонные и гипсобетонные, не требующие шпатлевки;
2) облицованные древесноволокнистыми плитами, заделка трещин и шпатлевка на которых производится примерно на 15% площади;
3) оштукатуренные, заделка трещин и шпатлевка на которых занимает примерно 35% площади;
4) поверхности, на всей площади которых необходимо выполнить заделку трещин и шпатлевку.
Очистку поверхности от пыли производят сжатым воздухом или щетками. Загрязнения, жирные и смоляные пятна удаляют ветошью, стальными шпателями, применяют разнообразные растворители. От ржавчины металлические поверхности очищают шпателями, щетками, скребками, пневмо- и электрошлифовальными машинками. При больших площадях очищаемых поверхностей целесообразно использовать пескоструйные аппараты.
Огрунтовку (нанесение подготовительного слоя) — предварительную окраску жидкими окрасочными составами — выполняют с целью пропитки поверхности, которая обеспечит прочное сцепление с ней последующих окрасочных слоев и придаст поверхности однородность.
Грунтовки под клеевую окраску делают на основе купороса (на 10 л воды принимают 0,3 кг медного купороса, 0,25 кг плиточного клея и 0,3 кг хозяйственного мыла), применяют грунт известковый, мыловар, квасцовый и др. Под известковую и казеиновую окраску делают известковую грунтовку, под масляную окраску поверхность покрывают олифой.
При подготовке поверхности под окраску водными составами огрунтовку выполняют несколько раз — перед частичной подмазкой отдельных мест, перед нанесением каждого слоя шпатлевки и перед окраской; это обеспечивает закрепление и выравнивание основания. Грунт наносят на поверхность валиками и кистями, механизированное распыление — с помощью малярных удочек и распылителей.
Подготовку поверхности под малярную окраску осуществляют вручную посредством проолифливания основания кистями или валиками. В
11Э-788 321
олифу добавляют небольшое количество пигмента (5... 10%) или готовую краску для огрунтовки поверхности разбавляют олифой в пропорции от 1:8 до 1:10. Наличие пигмента в огрунтовочном составе позволяет в процессе работ находить возможные пропуски на поверхности и сразу же их огрунтовывать. Применяют олифу оксоль, которая при благоприятных условиях высыхает за сутки. Нанесение на еще непросохшее основание шпатлевки или окрасочного состава приводит к образованию пузырей и шелушению покрытия. Для огрунтовки в последнее время начинают широко применять водомасляную грунтовку вместо олифы.
Подмазка — заполнение шпатлевочными составами явных неровностей на обрабатываемой поверхности: щелей в деревянных конструкциях, трещин в штукатурке, поврежденных мест на бетонных поверхностях
Шпатлевание поверхности — нанесение шпатлевочного состава на огрунтованную поверхность равномерным слоем в 1...3 мм. В зависимости от связующего шпатлевочные пасты делают клеевые, масляные, масляно-клеевые и лаковые. Для нанесения паст на поверхность при ручном способе применяют деревянные, металлические и резиновые шпатели различных размеров и конструкций. При механизированном способе нашли распространение воздушные распылители и механизированные шпатели, состав наносится на поверхность под давлением. В зависимости от предъявляемых к окраске требований поверхности шпатлюют один или несколько раз с промежуточным шлифованием и огрунтовкой. Паста для подмазки должна быть густой, для шпатлевки — средней консистенции.
Шлифование — сглаживание поверхности и устранение на ней всех неровностей осуществляют после каждой подмазки и шпатлевки пемзой или шлифовальной шкуркой вручную, пневмо- или электрошлифоваль-ными машинами.
Малярные составы и полуфабрикаты приготовляют в специальных цехах и в передвижных малярных станциях, в состав которых входят краскотерки, смесители, измельчители, клееварки, вибросита.
12.4. Окраска поверхностей
В зависимости от назначения зданий устанавливают категорию окрасочных работ. Существуют три вида окраски с точки зрения качества: простая, улучшенная и высококачественная. Разница между ними определяется тем, насколько качественно подготавливается поверхность стены или потолка для окраски, а также качеством приготовления и нанесения на поверхность красящих составов. Категорию отделки назначают в зависимости от требований, предъявляемых к отделке. Все красящие со
322
ставы наносят на поверхность тонким и ровным слоем так, чтобы не было видно следов кисти и вся поверхность была окрашена равномерно без подтеков.
12.4.1. Категории окраски
Простую окраску применяют при отделке поверхностей подсобных и временных строений, складских и прочих второстепенных сооружений.
Улучшенную окраску используют при отделке жилых, общественных, учебных и бытовых помещений с постоянным пребыванием людей.
Высококачественную окраску применяют при отделке театров, клубов, вокзалов, дворцов культуры и подобных им зданий общественного назначения. Чем выше требования к качеству отделки зданий, тем больше операций приходится выполнять при подготовке поверхностей под окраску.
Окраску подразделяют на внутреннюю и наружную. К наружной окраске предъявляют более высокие требования с точки зрения атмосферо-и морозостойкости окрашенных фасадов, ограждающих конструкций лоджий и балконов.
Окрашиваемую поверхность можно получать гладкой и шероховатой, последняя называется окраской «под шагрень» и применима при окраске потолков, стен лестничных клеток и фасадов зданий. В зависимости от интенсивности блеска окрашиваемые поверхности подразделяют на глянцевые и матовые. При декоративно-художественной отделке поверхности стен можно окрашивать под ценные породы дерева или дорогие ткани.
12.4.2. Окраска поверхностей водными составами
Водные составы включают известковые, клеевые, силикатные и казеиновые краски. Известковые составы применяют при окраске фасадов по штукатурке и камню, бетонных поверхностей, а также оштукатуренных помещений с повышенной влажностью — для санитарных узлов и подвалов, но только без постоянного пребывания людей.
Водный состав для окраски потолков называют побелкой. В состав побелки входят мел просеянный (150 г), синька (6 г), клей столярный (15 г) и вода (5 л). Составляющие материалы тщательно перемешивают, в полученный раствор вводят столярный клей жидкой консистенции. Синька (ультрамарин) необходима для придания покрытию необходимой белизны (голубизны) и нейтрализации желтизны, исходящей от мела.
Клеевые составы нашли применение для внутренних окрасок по оштукатуренным или покрытым листами сухой штукатурки поверхностям.
323
Силикатная окраска применима по штукатурке, бетону, кирпичу и деревянным поверхностям. Силикатные составы представляют собой смесь щелочеустойчивых минеральных пигментов и жидкого калиевого растворимого стекла с водой; они обладают хорошими огнезащитными свойствами, мало загрязняются и хорошо моются водой с мылом. Кроме этого силикатные неорганические краски предназначены для окраски старых поверхностей по бетону, известковой и известково-цементной штукатурке, кладки из силикатного кирпича. Она хорошо ложится на поверхности, ранее окрашенные известковой, известково-цементной, цементной и силикатной краской.
Известково-цементная краска готовится на смеси белого цемента и гашеной извести. В ее состав входят заполнитель и пигменты. Неорганическая основа вяжущих позволяет окрасочному слою хорошо пропускать выделяющуюся внутри здания влагу. Она предназначена не только для окраски внутренних и наружных поверхностей зданий, но и для защиты и окраски новых и старых поверхностей кладки из глиняного кирпича и известково-цементной штукатурки.
Казеиновую окраску используют для фасадов и внутренних сухих оштукатуренных и кирпичных поверхностей. Окраска подобна клеевой, но адгезия выше, а отслаиваемость намного ниже, чем у клеевых составов.
12.4.3. Окраска поверхностей масляными составами
Неводные составы включают лаковые, эмалевые и масляные составы.
Краска — суспензия тонкомолотого пигмента с наполнителем в олифе, лаке, эмульсии, латексе. При высыхании происходит испарение летучих компонентов и образование пленочного покрытия. К строительным неводным краскам относят масляные и эмалевые. Масляные краски выпускают густотертыми (пастообразными) и жидкими (готовыми к применению). Эмалевые краски приготовляют из пигментов, перетертых с различными лаками.
Лак — раствор вещества, способного после испарения растворителя образовывать на поверхности прозрачное однородное покрытие. Лаки придают поверхностям декоративный вид и одновременно образуют прочное защитное покрытие. Большинство выпускаемых лаков бесцветны, но применяют также лаки с красящими пигментами и черные (на основе нефтяных битумов и каменноугольных дегтей).
Эмаль — суспензия пигмента в лаке, образующая после высыхания непрозрачную, твердую, защитную, декоративную пленку с определенной фактурой. Эмали подразделяют на масляные, алкидные, эпоксидные и др. Эпоксидные эмали наиболее часто применяют для окраски металлических поверхностей.
324
Масляную окраску применяют в жилых, общественных зданиях, магазинах, кафе, столовых. Приготовление составов производят смешиванием пигментов с олифой, для ускорения высыхания в наносимое покрытие добавляют сиккативы (но только не для верхнего слоя). Для приготовления масляных красок применяют густотертые белые или цветные пигменты, растворенные на натуральной олифе или на олифе оксоль. Масляные составы позволяют создавать не только декоративную отделку поверхностей, но и предохранять их от увлажнения или коррозии.
12.4.4. Окраска поверхностей синтетическими составами
Синтетические малярные составы приготовляют на смолах (перхлорвиниловой, кремнийорганической и др.). Затворенные на них краски могут быть водными и на растворителях.
Водные синтетические краски используют для внутренней отделки зданий и сооружений, а краски на органических растворителях — для наружной отделки. Перхлорвиниловая смола, растворенная в органических растворителях с добавлением пигментов и наполнителей, нашла широкое применение при производстве отделочных наружных работ в зимних условиях.
Водно-дисперсионная краска представляет собой водный раствор полимеров, пигмент, наполнители на основе мела, каолина, кремнезема, талька и слюды. Для придания краскам специальных свойств в них добавляют эмульгаторы, дисперигаторы (размельчители) и другие химические вещества. В отличие от клеевых составов водно-дисперсионные краски устойчивы к мытью и протирке их водой.
Поливинилацетатные водно-дисперсионные краски готовят на поливинилацетатной эмульсии и пигменте с добавлением стабилизатора и пластификаторов. Краски предназначены для внутренней отделки зданий по штукатурке, асбестоцементным листам, бетону, дереву, гипсовым и гипсолитовым поверхностям. По металлу окрасочные составы можно наносить после предварительной огрунтовки поверхности масляным или лаковым составом. Быстрое высыхание краски определяется временем испарения из нее воды, которая составляет в краске приблизительно 40%.
12.4.5. Отделка фасадов
Отделка фасадов включает разнообразные поверхности, свойства этих поверхностей имеют решающее значение при выборе краски. Также необходимо учитывать жесткие условия эксплуатации, воздействие солей, перепад температур от +40 °C до -40 °C. С особой осторожностью необходимо относиться к окраске зданий старой постройки, в которых мно
325
жество неоднократно нанесенных слоев краски препятствует доступу влаги к слою штукатурки. В результате влага остается между слоем штукатурки и пленкой краски, что приводит одновременно к ослаблению штукатурки и ухудшению свойств пленки краски: отслоению или образованию трещин на морозе зимой. Поэтому необходимо полностью удалить старую краску перед новой окраской поверхностей и использовать системы, открытые для проникновения водяных паров.
Для неорганической основы (необработанной, ранее окрашенной силикатными или цементными красками) наилучшим выбором является применение силикатной краски, которая к тому же является наиболее современной и эффективной для покрытия фасадов. Сразу после нанесения краски на поверхность начинается химическая реакция, краска глубоко проникает в минеральную основу, при этом несколько изменяя цвет камня. После высыхания краски на поверхности не образуется пленки, что обеспечивает отличные результаты по проницаемости водяных паров. Силикатные краски можно наносить на неотделанные бетонные поверхности, поверхности с известковым (меловым) покрытием, не допускается на покрытия масляные, алкидные и латексные. При необходимости предварительного выравнивания поверхности применяют силикатную грунтовку.
Для органической основы может быть рекомендована эмульсионная силиконовая краска, которая относительно открыта в процессе эксплуатации для диффузии. Составным элементом таких акрилово-латексных красок является силоксан, который, являясь связующим краски, значительно улучшает ее характеристики по проницаемости покрытия для водных паров, усиливает стойкость покрытия к воздействию воды и грязи. Краска обладает односторонней влагопроницаемостью, позволяет зданию «дышать», предохраняет поверхность от разрушения. Грунтовка для обработки новых поверхностей также должна быть на основе силоксана.
Нередко на поверхности бетона происходит выделение солей. Соли выносятся вместе с влагой и проявляются на поверхности бетона в виде белых пятен или налета после окраски. Наличие солей свидетельствует о движении влаги и налет может образоваться вновь, если причины его появления не будут устранены. Это движение влаги также может привести к отслоению краски. Кроме этого проникновение влаги в бетон приводит к образованию трещин из-за замерзания и расширения воды в зимнее время и появлению пятен ржавчины на арматурной стали. Для таких конструкций рекомендуются специальные фасадные краски на акрилово-латексной основе.
Перед окраской кирпичных стен необходимо оценить влажность фасада, особенно в зоне оконных переплетов. Важно проверить швы кладки,
326
а при необходимости отдельные швы зачистить и отремонтировать для предотвращения проникновения влаги. Краска должна быть высокостойкой по отношению к щелочам. Для кирпичных стен можно рекомендовать фасадную силикатную краску или краску на основе силоксана.
Для деревянных фасадов в состав краски должны входить компоненты для защиты древесины от плесени, синевы и грибка. Грунтовкой с такими же компонентами конструкции должны быть обязательно обработаны. Для отделочного слоя нужно применять фасадную акрилово-латексную краску, изготовленную специально для деревянных и металлических поверхностей. Тщательная подготовка фасадов, их огрунтовка и окраска могут обеспечить эксплуатацию фасада в течение 7... 10 лет.
12.4.6. Нанесение окрасочных составов на поверхность
Для нанесения окрасочных составов используют кисти различных размеров и форм, валики с меховым или поролоновым чехлом, ручные и электрокраскопульты с удочками, компрессорные окрасочные агрегаты с пистолетами-распылителями (рис. 12.1). Краскопультами можно распылять только невязкие водные красочные составы. Компрессорные окра-
Рис. 12.1. Инструменты и механизмы для малярных работ:
а — ручные инструменты; б — окрасочный валик; в-—вискозиметр; г-—агрегат для нанесения шпатлевки; д — шлифовальные машины; / — скребки; 2 — держатель для лещади; 3 — маклови-ца; 4— ручник; 5 — флейц; 6 — кисть для окраски радиаторов; 7—шпатели; 8— компрессор;
9 — пневмонагнетательный аппарат, 10— форсунка для нанесения шпатлевки; 11— шлифовка на длинной ручке; 12 — шлифовальная электрическая машинка; 13— то же, пневматическая
327
Рис. 12.2. Защита стекла при окраске
1
2
3
Рис. 12.3. Нанесение краски на поверхность:
/ — грубое нанесение краски; 2 — поперечное растирание краски на поверхности; 3 — окончательное заглаживание окрасочного слоя
Рис. 12.4. Пневматический ручной краскораспылитель:
/ — съемный бачок; 2 — трубка для подачи краски; 3— распылительная головка; 4 — игла; 5 — коническое отверстие сопла; б — корпус наконечника; 7—курок; 8— пружина;
9— регулятор иглы; /0 —рукоятка
сочные агрегаты применяют для нанесения красочных составов любой консистенции и вязкости.
Ручной инструмент. Кисти применяют для окраски при небольших объемах работ и в труднодоступных местах, в частности для окраски рам (рис. 12.2). В этом случае полезно пользоваться куском картона для защиты стекла от загрязнения краской. Применение валиков повышает производительность труда и способствует более высокому качеству работ. Валики могут быть с короткими и длинными ручками, последние используют при окраске помещений без подмостей. Окраску отдельных деталей, в том числе сложного очертания (столярные изделия, радиаторы) производят различными профильными кистями и валиками. Качество сцепления краски с основанием будет выше, если каждый слой наносить в три приема (рис. 12.3). Это в большей степени касается дверей, подоконников, откосов. Краску наносят на отдельный участок окрашиваемой поверхности и растирают. При втором приеме краску заглаживают на поверхности горизонтальными движениями ручника или флейца, третий прием заключается в продольном (вдоль волокон) втирании краски в окрашиваемую поверхность.
Краскораспылители и краскопульты. На больших площадях водные окрасочные
328
составы целесообразно наносить с помощью краскораспылителей (рис. 12.4) и краскопультов. Краскораспылитель включает съемный бачок с нижним креплением, в который заходит трубка для подачи краски. Сжатый воздух поступает одновременно в бачок и распылительную головку. При нажатии курка краска под давлением поступает из бачка к распылительной головке, в который сжатый воздух увлекает и распыляет красочный состав.
Принцип работы краскопульта; под действием сжатого воздуха краска по резиновому шлангу поступает в удочку и при выходе из нее раздробляется, благодаря чему равномерно распыляется на окрашиваемой поверхности.
Нанесение составов практически любой вязкости осуществляют компрессорными окрасочными установками. Основой установки является красконагнетательный бачок — герметично закрытый сосуд с малярным составом, в котором за счет подачи в него сжатого воздуха создается повышенное давление. Если бачок с пистолетом-распылителем объединены, то созданного давления достаточно и для распыления малярного состава. В более стационарных установках сжатый воздух от компрессора подают по первому шлангу в красконагнетательный бачок с краской, под действием давления воздуха краска начинает поступать к пистолету-распылителю, куда по второму шлангу поступает воздух от компрессора. За счет этих двух давлений малярный состав распыляется и в таком виде наносится на поверхность. Струю краски направляют перпендикулярно поверхности с расстояния 0,2...0,3 м. Работу с краскопультом необходимо доверять квалифицированному рабочему, так как повышение давления краски при выходе из сопла приводит к перерасходу окрасочного состава и туманообразованию в зоне работ; уменьшение давления снижает качество работ, приводит к снижению производительности и перерасходу краски.
Нашел распространение метод безвоздушного нанесения синтетических красок, суть которого состоит в том, что малярный состав подают под высоким давлением (4...6 МПа) к соплу, где он приобретает скорость выше критической при данной вязкости. В результате полученные покрытая равномерны по толщине и характеризуются высокой адгезией и хорошим блеском.
Все шире начинают применять турбокомпрессорные установки (воздушные турбины), которые представляют собой многоступенчатые (2-, 3-и 4-ступенчатые) окрасочные агрегаты с электрическим приводом. Малое давление и большой объем воздуха, подаваемого для распыления лакокрасочного материала, позволяют уменьшить туманообразование, по-12э-788 3 29
высить коэффициент переноса краски. Краскопульты имеют набор сменных сопел диаметром от 0,5 до 4,3 мм. Такая гамма сменных сопел делает данные установки универсальными в нанесении многих типов лакокрасочных материалов — от разбавленных лаков по дереву до высоковязких фактурных составов для фасадов. Применение удлинительных насадок позволяет осуществлять окрашивание в труднодоступных местах: полузакрытых и закрытых полостях, пространствах за батареями отопления и т.д.
Установки безвоздушного распыления с электрическим приводом применимы для окраски малых площадей при отделке потолков, стен, окраске пола в основном внутри помещений. Установки имеют большой коэффициент переноса лакокрасочного материала, четкую форму окрасочного пятна, большую производительность. Отличительной особенностью безвоздушного распыления является отсутствие туманообразования. Получаемые покрытия имеют более плотное строение и у них отсутствуют поры и пузырьки воздуха.
Установки безвоздушного распыления выпускают и с бензиновым приводом. Они наиболее удобны при автономной работе, для выполнения изоляционных работ на крышах, в подвалах зданий и на протяженных коммуникациях. На этих установках предусмотрено одновременное подключение от 3 до 6 краскопультов.
В холодное время года и для более равномерного нанесения изоляционных покрытий и с целью интенсификации процесса их нанесения на установки безвоздушного распыления монтируют электрические подогреватели материала, которые способны поддерживать температуру наносимого окрасочного состава в диапазоне 40...70 °C. Такие подогреватели позволяют работать с высоковязкими мастиками и компаундами (полимерными композициями) даже при низких положительных температурах.
Синтетические краски в электростатическом поле высокого напряжения можно наносить методом электроокраски. Метод основан на свойстве частиц малярного состава с отрицательным зарядом притягиваться и осаждаться на заземленной конструкции, имеющей положительный заряд. Метод используют для отделки железобетонных, металлических и деревянных строительных изделий и деталей.
Окрасочные составы всех видов надо наносить только тонким слоем. Если сквозь красочный слой просвечивает подложка или предыдущий окрасочный слой, то необходимо нанести еще один слой покрытия до получения заданной тональности покрытия.
330
12.5. Виды применяемых обоев
К оклейке помещения обоями можно приступать после завершения в нем всех покрасок водными и масляными составами. Поверхности под окраску должны быть ровными и сухими. По сырым и недостаточно просохшим поверхностям наклеивать обои нельзя, так они будут отклеиваться, на них появятся пятна и плесень. Наклеивать обои непосредственно по деревянной поверхности не рекомендуется, так как высыхая, древесина порвет обои. Такие поверхности перед оклейкой нужно обтянуть миткалем или серпянкой, смоченными в клейстере.
Для систематизации разновидностей обоев введена их условная классификация, включающая вид поверхности, водостойкость, плотность и декор.
По виду поверхности-, обои гладкие, с рельефным рисунком или с глубоко выдавленным рисунком.
По водостойкости-, обыкновенные (не выдерживающие мокрой протирки), водостойкие (влажная протирка без моющих средств) и обои моющиеся (допускают применение моющих средств).
По плотности-, легкие с плотностью до 100 г/м2, тяжелые (плотность до 150 г/м2) и многослойные тканевые (плотность свыше 150 г/м2).
По декору: обои гладкие одноцветные с абстрактным рисунком или без него, обои с повторяющимся рисунком, требующие подгонки полос при наклейке и обои с неповторяющимся рисунком, требующим особой подгонки полос.
Оклейку стен обоями обычно выполняют после всех остальных малярных работ, за исключением последней окраски столярных изделий. Одна из главных отличительных особенностей обоев — материал, из которого они изготовлены. Нашли применение бумажные, в том числе двухслойные обои, виниловые с покрытием из твердого и вспененного винила, шелкография, велюровые, текстильные, стеклообои и жидкие обои. Велюровые и текстильные обои самые красивые, но и самые дорогие, кроме этого они легко царапаются, впитывают запахи и мыть их нельзя, поэтому их применяют крайне редко.
Обои гладкие, блестящие, светлые и с мелкой фактурой требуют тщательного выполнения основания, так как все имеющиеся неровности проступят после наклейки обоев. Рельефные обои позволяют скрывать небольшие неровности стен и потолков.
Бумажные обои изготовляют в настоящее время несколькими методами. До сих пор сохранился метод высокой печати — на бумагу наносят грунт и краску. Такие обои быстро пачкаются, краска стирается и выцве
331
тает. При методе глубокой печати на бумагу наносят краску на спирту в несколько слоев, за счет которых на обоях получается многоцветный рисунок; такие обои могут прослужить более 5 лет. Бумажные обои хороши в жилых помещениях с низкой влажностью. Мыть бумажные обои нельзя, бумага хорошо и устойчиво впитывает запахи, особенно запах табака.
Более долговечны обои, выполненные по методу дубликсной печати. Обои изготовляют из двух слоев бумаги, на верхний слой наносят тиснение. Благодаря такой технологии после наклеивания обоев на стену тиснение остается заметным, не разглаживается как на однослойных обоях, рисунок на них наносится специальной светостойкой краской, поэтому они не боятся солнечных лучей. Внешний слой в таких обоях часто покрывают тонким слоем латекса, это делает обои водостойкими, их можно протирать влажной тряпкой, но при мытье щеткой можно поцарапать или разорвать верхнее покрытие.
Бумажные обои бывают обыкновенные и влагостойкие, последние с поливинилацетатным или кремнийорганическим покрытием при эксплуатации допускается протирать влажной тряпкой. Обыкновенные обои применяют при оклейке стен жилых комнат и помещений подобного типа. Влагостойкие обои используют для оклейки стен коридоров и холлов жилых квартир, а также стен культурно-бытовых и общественных зданий. Для наклейки обоев применяют различные синтетические клеи типа бустилата, которые приготавливают централизованно и доставляют на стройплощадки в герметизированной таре.
Велюровые обои по внешнему виду напоминают бархатную ткань. Они состоят из двух слоев: нижний слой —бумажный, верхний — с очень коротким синтетическим ворсом. Обои прочные, в процессе эксплуатации их можно мыть щеткой.
Виниловые обои имеют несколько разновидностей. Они могут быть изготовлены из вспененного винила и быть пористыми, при изготовлении из твердого винила они становятся плотными. Все виды виниловых обоев экологически чистые, разнообразие видов со специфическим применением базируется на количестве примененного винила. При небольшом количестве винила (до 20%) обои можно только протирать влажной тряпкой, при возрастании в составе винила—мыть даже щеткой.
Обычные виниловые обои с нанесенным и закрепленным рисунком имеют пористую структуру и хорошо пропускают воздух.
332
Рифленые обои — в них на бумажную основу нанесен вспененный винил. Обои хорошо скрывают неровности поверхности. Недостаток— их нельзя мыть щеткой.
Обои под окраску — специфичный вид обоев с волокнистой основой, на которую наносят вспененный винил. За счет пористой структуры обои при наклеивании не деформируются, под ними не образуются пузырьки воздуха. Эти обои плотные, прочные, практически не рвутся, их основное назначение — выровнять или визуально загладить, скрыть неровности стены. Это модный способ отделки стен, перекрашивание таких обоев допустимо до 15 раз.
Обои из твердого винила имеют высокую прочность, в них большое содержание винила (50...60%), их можно мыть тряпкой и щеткой. Они плохо пропускают воздух, не впитывают влагу, запахи, их можно применять в помещениях с любым уровнем влажности при наклейке на водо-стойком клее. Оптимальное применение — ванны, кухни и коридоры.
Шелкография — твердый винил на бумажной основе. Такие обои внешне очень похожи на шелковую ткань. Такой эффект достигается за счет мелкого тиснения. Обои можно мыть щеткой с применением моющих средств, пятна на поверхности могут быть выведены с помощью растворителя.
Стпеклообои (стекловолокнистые обои) — плотный материал. Его основу составляет стекловолокнистая нить, которую изготовляют из природного экологически чистого сырья: кварцевого песка, соды и извести. Стеклообои пожаробезопасны, наклеивают их на поверхность специальными клеями (на бустилате или клее ПВА). Сверху стеклообои покрывают за 2...3 раза краской (масляной или водоэмульсионной), причем они выдерживают до 25 перекрашиваний. Покрытие получают прочное, с высокими гидроизоляционными свойствами, при качественном нанесении на поверхность срок службы может составить 15...20 лет. Стеклообои применимы для оклейки стен в ванной комнате, коридоре и на кухне.
Жидкие обои — это декоративная штукатурка, сухая смесь из клея и твердых наполнителей, чаще всего натурального целлюлозного волокна. Смесь размешивают в воде по заданной пропорции и затем полученный состав шпателем или обычным валиком наносят на поверхности. Наносить состав желательно в два слоя, получается шероховатая поверхность от белого до темно-фиолетового цвета.
Жидкие обои — вид окончательной отделки стен, их можно наносить на любую поверхность — бетонную, оштукатуренную, из гипсокартона или гипсолитовых плит. Предварительно поверхность должна быть очи
333
щена — удалены все наплывы, грязь, пятна, остатки краски, бумаги, обоев; поверхность должна быть сухой и чистой. Непосредственно перед нанесением декоративной штукатурки поверхность необходимо покрыть слоем масляной краски для того, чтобы не выступали пятна олифы, ржавчины или плесени. Необходимо учитывать, что стену от угла до угла нужно покрывать материалом из одного замеса, иначе стена может иметь пятнистую окраску.
Достоинство жидких обоев — не требуют тщательного выравнивания стен под оклейку, как под бумажные обои. Сохнут жидкие обои не менее двух суток. Наносить жидкие обои на поверхность необходимо широким шпателем. Цветовая гамма жидких обоев ограничена — они белые или бежевые с черными вкраплениями, но выпускают разнообразные цветовые добавки для расширения палитры цветов. Чем больше красителя будет добавлено, тем насыщеннее будет цвет.
Жидкие обои после окончательного высыхания можно покрыть бесцветным лаком в один или два слоя. После такой обработки обои становятся водостойкими и их можно использовать в ванных комнатах. Покрытие имеет высокие прочностные и изоляционные свойства, срок эксплуатации может достигать 10... 15 лет.
12.6. Наклейка бумажных обоев
Оклеивание обоями стен. Подготовку стен к оклейке обоями осуществляют после окраски потолков и первой окраски столярных изделий. Поверхности очищают стеклянной шкуркой от набелов и возможных загрязнений. Шероховатые поверхности тщательно сглаживают, частично
Рис. 12.5. Направление оклейки обоев (от окна)
или сплошь шпатлюют, а затем оклеивают газетами или другой бумажной макулатурой. Предварительно поверхности желательно закрепить клеевым мыловаром или жидким клеем для лучшего соединения бумаги и обоев с поверхностью стены. Макулатурой не оклеивают стены, облицованные листами гипсовой штукатурки, гипсобетонные перегородки, железобетонные стеновые панели и другие типы и виды стен заводского изготовления с гладкой и ровной поверхностью.
334
На подготовленное основание жесткой кистью с короткой щетиной наносят слой клея. Пока прогрунтованная таким образом поверхность просыхает, готовят обои. Обои для отдельного помещения подбирают по оттенкам, нарезают полотнища по высоте помещений, чтобы кромки обоев при стыковании на стене создавали общий рисунок. Обои наклеивают по направлению света (рис. 12.5), т.е. от окна к двери, поэтому в зависимости от направления наклейки обрезают кромки с одной или другой стороны. Стык обоев осуществляют над дверью и над окном, где он не бросается в глаза.
При оклейке обоями деревянных поверхностей их первоначально необходимо обить влажной тканью, которая при высыхании натягивается. Такая поверхность является оптимальной для наклеивания обоев, так как натянутая ткань будет гасить возможные деформации от попеременного высыхания и набухания древесины. Свежеоштукатуренную поверхность оклеивать обоями нельзя, имеющаяся в штукатурке щелочная фаза быстро выступит на поверхности обоев в виде пятен. Оклеенные поверхности в процессе работ и до полного высыхания должны предохраняться от воздействия солнечных лучей и сквозняков.
Оклеивание обоями потолков. Начинать оклейку помещения обоями нужно с потолков. В технологии отделки обоями стен и потолка есть много общего, но оклеивать потолок сложнее, работа требует больших физических затрат. Для наклейки обоев могут быть использованы современные синтетические обойные клеи, «Бустилат» или клей ПВА. Рекомендуется для работ применять обои светлых тонов с малозаметным рисунком, не требующим подбора полотнищ.
Чтобы не было пробелов, наносить клей на потолок и примыкающие стены нужно валиком. Наклеивать обои рекомендуется полосами от окна к противоположной стене. Каждое полотнище должно иметь длину потолка плюс напуски до 10 см с каждой стороны на примыкающие стены. В этом случае на наружной (с окном) и противоположной ей стене предварительно нужно приклеить обрезки обоев шириной 10... 15 см, из них 10 см на стене, остальное — на примыкающем участке потолка. После этого со стремянки приклеивают первое полотнище, расположенное вдоль окон. Первоначально полотнище прижимают в верхней части одной стены, наводят на потолок, разравнивают по всей длине вдоль окна по всей ширине помещения, заглаживают угол противоположной стены, остаток полотнища разравнивают на стене. Следующее полотнище наклеивают внахлестку на необрезанную кромку ранее приклеенного по аналогичной технологии.
335
Клей необходимо наносить одновременно на потолок и полотнище обоев и сразу приклеивать. Можно использовать 2...3 типа обоев, расположив их полосами или предусмотрев определенный рисунок. При наклейке на потолок клеенки в технологии производства работ ничего меняться не будет. При наклейке на потолок ткани клей нужно наносить только на поверхность потолка, дать немного подсохнуть и затем приложить ткань. В этом случае клей через ткань не проступит. Швы между полосами ткани можно заделывать тесьмой в тон или контрастной.
Процессы по ремонту обоев. Ранее наклеенные старые обои, отклеившиеся от основания, необходимо полностью снять. При необходимости старые обои соскабливают только после обильного пропитывания их теплой водой. Если очищенная поверхность оказалась неровной, ее ремонтируют и при необходимости перетирают штукатурку. Далее поверхность прочищают лещадью, очищают от пыли, проклеивают бумагой, прошпаклевывают, вторично проклеивают бумагой и отшлифовывают пемзой. После полного просыхания макулатуры можно наклеивать обои.
Перед оклейкой обоями стен, ранее окрашенных водными клеевыми составами, их следует смочить водой, соскоблить всю краску тщательно, перетереть и отремонтировать всю штукатурку.
12.7. Наклеивание синтетических пленок на бумажной основе
Синтетические пленки представляют собой рулонный материал с гладкой или тисненой поверхностью, матовой или глянцевой фактурой, с печатным рисунком, изготовленным с нанесением поливинилхлоридной или полипропиленовой пасты на бумажную или тканевую основу. Такие пленки используют в кухнях и санитарно-технических кабинах жилых домов, в некоторых общественных и промышленных зданиях с нормальным температурно-влажностным режимом эксплуатации для отделки стен, если это оговорено в проекте. Пленки достаточно тонкие, поэтому поверхность стен готовят как под высококачественную окраску. Выполняемые процессы и их последовательность аналогичны наклейке обоев, но исключается наклейка макулатуры, перед наклейкой пленок поверхность рекомендуется проолифить.
Пленки на бумажной основе наклеивают на синтетических клеях, как и обычные обои. Наклейку пленок на тканевой основе осуществляют на клее бустилат, а безосновных — на кумаронокаучуковых мастиках. По-336
лотнища приклеивают внахлестку на ширину 30...40 мм. Через 3...4 ч, после схватывания клея и прочного закрепления пленок на поверхности, прорезают по металлической линейке швы обоих соседних полотнищ. Кромки промазывают клеем, тщательно приклеивают их впритык и заглаживают шов, убирая избыток клея мокрой губкой.
12.8. Оклейка поверхностей самоклеящимися пленками
Такие пленки предназначены для оклейки стен санитарно-технических кабин, кухонь, коридоров, дверей, встроенных шкафов, а также помещений общественных и административных зданий. Самоклеящаяся пленка представляет собой трехслойный материал, состоящий из поливинилхлоридной пленки с печатным рисунком и тиснением на лицевой стороне, тонким слоем «живого» клея и антиадгезионной подложки на ее тыльной стороне. Назначение подложки — защита пленки и клея в процессе транспортирования и хранения.
Поверхность стен подготавливают как под высококачественную покраску, перед наклейкой пленок поверхность грунтуют олифой и дают ей просохнуть. По заданным размерам пленку нарезают острым ножом по четкому перегибу рулона. На поверхности стены размечают линии разметки полотнищ. С первого полотнища отгибают на длину 80... 100 мм подложку и липкой поверхностью пленку временно закрепляют по верхней линии наклейки. Далее с полотнища снимают защитную бумагу по всей длине, выверяют все полотнище по вертикальным отметкам на стене (при необходимости отклеивают верхнюю кромку), постоянно закрепляют и разглаживают верхнюю часть полотнища. Последующую наклейку полотнища осуществляют при помощи мягкой щетки, передвигаемой сверху вниз и от центра к краям. В местах образования пузырьков пленку отрывают от стены и прижимают вновь. Окончательное закрепление полотнища на поверхности осуществляют чистой белой и сухой ветошью.
Полотнища наклеивают с напуском 5... 10 мм, кромка наклеиваемого полотнища должна быть обращена в сторону окон, чтобы шов не давал тени, иначе стык полотнищ будет заметен. Декоративная самоклеящаяся пленка долговечна и гигиенична. Ее можно мыть, протирать, но без применения щелочных и кислотных растворов.
337
ГЛАВА 13
ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ПОКРЫТИЙ
полов
13.1. Конструктивные элементы и виды полов
Полы — это конструктивные элементы здания или сооружения, предназначенные для восприятия эксплуатационных нагрузок и, в общем виде состоят из следующих частей несущих самостоятельные функции.
Покрытие — верхний элемент пола, непосредственно подвергающийся эксплуатационным воздействиям. В качестве покрытия применяют паркет и другие материалы на основе древесины, линолеум, пластмассовые и керамические плитки, синтетические ворсовые ковры и др.
Прослойка — промежуточный слой, связывающий покрытие с нижележащими элементами пола или перекрытием. Для этой цели используют цементно-песчаные растворы, битумные мастики, синтетические клеи и др.
Стяжка или сборное основание — слой для подготовки жесткого основания под покрытие, если нижележащие слои из нежестких или пористых материалов.
Подстилающий слой — служит для равномерной передачи нагрузки на основание и обычно состоит из шлака, гравия, щебня, бетона и асфальтобетона. При устройстве пола по грунту этот слой распределяет нагрузку на нижележащее основание.
Теплоизоляция — слой из теплоизоляционных материалов (шлака, керамзита и др.), уменьшающий теплопроводность пола.
Звукоизоляция — слой или прокладка, уменьшающие передачу шума через перекрытие.
Гидроизоляция — слой, препятствующий доступу воды и других жидкостей к вышележащим конструкциям пола.
Полы должны выдерживать длительный срок эксплуатации, конструктивно быть теплыми, нескользкими, гладкими, бесшумными при ходьбе и не выделять пыль.
Название пола обычно соответствует наименованию его покрытия. Полы дощатые, паркетные, из линолеума и поливинилхлоридных плиток обычно устраивают в помещениях с легким и сухим режимом эксплуатации — в жилых квартирах, палатах больниц, кабинетах административных зданий, школьных классах и других подобных помещениях.
338
Выбор конструктивного решения пола следует осуществлять исходя из технико-экономической целесообразности принятого решения в конкретных условиях строительства с учетом обеспечения:
• надежности и долговечности принятой конструкции;
• экономного расходования цемента, металла, дерева и других строительных материалов;
• наиболее полного использования физико-механических свойств примененных материалов;
• минимума трудозатрат на устройство и эксплуатацию;
• максимальной механизации процесса устройства;
• широкого использования местных строительных материалов и отходов промышленного производства;
• отсутствия влияния вредных факторов примененных в конструкции пола материалов;
• оптимальных гигиенических условий для людей;
• пожаро- и взрывобезопасности.
Тип пола для промышленных зданий принимают в зависимости от характера и интенсивности эксплуатационных воздействий. Устройство покрытия пола является завершающим этапом в подготовке здания к сдаче в эксплуатацию. Его выполняют только после окончания всех строительных, отделочных работ, работ по монтажу технологического оборудования, при которых возможно повреждение, увлажнение и загрязнение пола.
13.2. Устройство монолитных полов
Бетонные, мозаичные и цементно-песчаные покрытия пола применяют в вестибюлях общественных и административных зданий, в торговых залах магазинов и предприятий общественного питания, в отдельных помещениях промышленных предприятий.
В качестве материалов для устройства такого типа покрытий применяют портландцемент высоких марок, речной песок, щебень горных пород мрамора, кварцита, диабаза и др. Для светлых покрытий используют белый и разбеленный цемент, для цветных покрытий — с добавками пигментов.
Монолитные бетонные полы выполняют однослойными толщиной 25...50 мм, а мозаичные и цементно-песчаные — двухслойными, первый подстилающий слой — 25...30 мм, основной покровный слой — 15...20 мм.
339
Непосредственно перед устройством покрытия поверхность основания очищают, обильно увлажняют и грунтуют цементным молоком. Для лучшего сцепления основание из сборных железобетонных плит покрытия, цементно-песчаных стяжек и подстилающих слоев предварительно очищают от имеющейся на их поверхности цементной пленки механическими стальными щетками. Бетон и раствор укладывают в покрытие полосами шириной до 3,5 м, ограниченными маячными рейками. Уплотнение смеси осуществляют виброрейками или площадочными вибраторами. Поверхность покрытия заглаживают металлическими гладилками, этот процесс должен быть завершен до начала схватывания бетона и раствора. Поверхности бетонных и мозаичных покрытий шлифуют шлифовальными машинами при наборе покрытиями прочности, исключающей выкрашивание крупного наполнителя с поверхности. Цементно-песчаное покрытие обычно заглаживают с железнснием.
Поверхность свежеуложенного пола покрывают влажными опилками слоем 2...3 см и поддерживают их влажность в течение 5...7 сут. Плинтусы в помещениях с бетонными, мозаичными и цементно-песчаными полами вытягивают шаблоном из того же раствора, что и верхнее покрытие.
Устройство покрытий по грунтовому основанию. Первоначально на грунт укладывают щебень, укатывают катком и проливают жидким раствором, получая «тощий» бетон. Затем укладывают бетонную смесь в подстилающий слой толщиной 10... 12 см полосами шириной 3...4 м. Полосы ограничивают маячными досками, бетонирование ведут через полосу, промежутки заполняют бетонной смесью через сутки.
Существует два решения устройства гидроизоляционного слоя, зависящих от гидростатического напора воды. В первом случае, при незначительном гидростатическом напоре или при его отсутствии по бетонному основанию устраивают холодную грунтовку из битума, разведенного в растворителе, при втором — гидроизоляцию из рулонных материалов. Верхнее защитное и несущее покрытие выполняют в виде цементной стяжки или слоя асфальтобетона.
Устройство мозаичных покрытий производят в той же последовательности, что и цементно-песчаных. В качестве вяжущих материалов для таких покрытий иногда применяют декоративные, цветные сорта цемента. Особенностью и сложностью мозаичных покрытий является необходимость применения специальных жилок из цветного металла или другого материала. Жилки уменьшают возможность образования трещин и повышают декоративность поверхности (рис. 13.1). При устройстве мозаичного многоцветного покрытия с жилками маячные и распределительные рейки не укладывают. Жилки вырезают шириной, равной толщине покрытия. Уплотнение мозаичного покрытия производят с большой осторожностью, чтобы не нарушить рисунка. После окончательного тверде-
340
2
3
4
Рис. 13.1. Мозаичное покрытие пола с прожилками:
1 — подстилающее основание; 2 — мозаичное покрытие; 3 — жилки; 4 — стяжка
ния раствора покрытие шлифуют до обнажения зерен наполнителя, а царапины и поры шпатлюют цементными пастами.
Зданиям и сооружениям промышленного назначения, исходя из специфики производства, зачастую требуются особые конструкции монолитного пола. При устройстве щелочестойких бетонных и цементно-песчаных покрытий в качестве вяжущих применяют портландцемент и шла-копортландцемент, в качестве обязательной добавки используют трех-кальцевый алюминат в количестве до 5% от массы цемента. Для взрывоопасных производств необходимы безыскровые бетонные и цементно-песчаные покрытия. В качестве наполнителей для таких покрытий используют крупный и мелкий наполнитель, приготовленные из известняка, мрамора и других каменных материалов, не образующих искр при ударе об них различных предметов.
Для изготовления кислотостойкого пола нашли применение жидкое стекло и кремнефтористый натрий. Наполнители, песок и щебень используют только с высокой кислотостойкостью, в частности щебень из диабаза, гранита и подобных естественных материалов. В покрытиях из жароупорного бетона заполнители (песок и щебень) готовят путем измельчения шамотных и магнезитовых материалов с высокой огнестойкостью.
Металлоцементные покрытия применяют в производствах, где предусмотрено движение по цеху транспорта на гусеничном ходу или тележек на металлических колесах. Для таких покрытий состава 1:1 (цемент: стальная стружка) готовят смесь обычно на стружке из легированной стали, которая легче поддается дроблению. Покрытие должно быть двухслойным. Нижний слой из цементно-песчаного раствора состава 1:2 (цемент : песок) укладывают толщиной 15...20 мм, уплотняют и разравнивают, но не заглаживают. До начала схватывания цемента на эту прослойку наносят слой металлоцементной стяжки, который уплотняют и заглаживают.
341
Асфальтобетонные покрытия используют в производствах, где имеется постоянное движение людей и транспорта (на резиновых шинах), кроме того, покрытие должно быть изолировано от влажного основания. Покрытие выполняют на горячей смеси, состоящей из битума, песка и минеральных наполнителей. Хорошо перемешанную смесь при температуре 160... 180 °C укладывают полосами шириной 1,5...2 м по маячным рейкам с разравниванием и уплотнением виброкатками.
Ксилолитовые покрытия нашли применение в тех производствах, где требуются теплые, непылящие и безыскровые полы. Смесь для устройства ксилолитового пола готовят из каустического магнезита и древесных опилок на водном растворе хлористого магния. Раствор ксилолита укладывают в покрытие в два слоя, для подкрашивания в нужный цвет в раствор для верхнего слоя добавляют пигмент. Древесные опилки заготавливают только из хвойных пород дерева, крупность опилок для подстилающего слоя до 5 мм, для основного — не более 2,5 мм. Смесь для ксилолитовых покрытий готовят в зоне производства работ, так как она активна в пределах 1...2 ч. Смесь укладывают полосами до 2 м по рейкам с разравниванием и уплотнением. К укладке верхнего слоя необходимо приступать сразу после затвердевания нижнего с обязательным заглаживанием поверхности металлическими гладилками. Готовую поверхность шлифуют, сверху наносят защитный слой из мастики.
Полимерцементобетонные покрытия используют в помещениях с повышенными требованиями по чистоте и беспыльности помещения, но с учетом интенсивного движения людей и автокаров. Смесь для такого покрытия готовят на комплексном вяжущем — портландцементе и пластифицированной поливинилацетатной дисперсии. Основание покрытия грунтуют водным раствором поливинилацетатной дисперсии состава 1:6. Укладывают готовую смесь полосами с обязательным уплотнением виброрейками, по окончании уплотнения производят выравнивание и заглаживание металлическими гладилками. Через 2...3 ч после укладки поли-мерцементобетонное покрытие укрывают мешковиной или опилками и увлажняют в течение первых 3 сут твердения. Окончательную шлифовку покрытия производят шлифовальными машинами, когда уже набрана прочность, при которой не будет из покрытия выкрашиваться заполнитель. Сверху готовое покрытие натирают мастиками.
13.3. Устройство покрытий из штучных и плиточных материалов
Покрытия из штучных материалов имеют очень широкую номенклатуру, их применяют для устройства полов в вестибюлях общественных зданий, в магазинах и других подобных помещениях и зданиях с интен
342
сивным движением людей и практически постоянным влажным режимом эксплуатации.
Основные свойства, которыми должны обладать любые полы из штучных и плиточных материалов — прочность и долговечность лицевого покрытия, зависят прежде всего от качества выполнения подготовительных работ. В зависимости от условий эксплуатации и назначения полов к подготовительным относят следующие строительные процессы — выполнение грунтовых оснований, подстилающих слоев, стяжек выравнивающего слоя, гидроизоляции, тепло- и звукоизоляционного слоев.
Плиточные покрытия пола выполняют по жесткому основанию (стяжке или бетонной подготовке) или непосредственно по плитам перекрытия. Если пол по проекту должен иметь уклон, то с таким уклоном подготавливается основание, но не рекомендуется устраивать уклон за счет изменения уклона прослойки.
Покрытия из природного камня чаще всего устраивают в вестибюлях гостиниц и общественных зданий, фойе театров и кинотеатров. Для таких покрытий применяют прямоугольные плиты из мрамора, а также их отходы с гладкой наружной поверхностью, получаемые при распиловке и раскрое мраморных камней, которые называют брекчией.
Цельные мраморные плиты укладывают по основанию из цементно-песчаного раствора. Первоначально по углам помещения раскладывают плиты и определяют толщину подстилающего слоя раствора, далее рядами настилают мраморные плиты. Из брекчии укладывают полы картами размером от1х1доЗхЗм двумя основными приемами. В первом случае укладывают маячные ряды из камней правильной формы по осям проектируемой карты, после достаточного сцепления камней с цементно-песчаным основанием полость карты заполняют раствором, в который втапливают отдельные камни с подбором мраморного боя по цвету и рисунку. Свежеуложенные брекчии выравнивают в карте правилом.
Полы из брекчии (рис. 13.2). При отсутствии камней правильной формы разметку основания осуществляют с помощью досок или реек, которыми фиксируют размеры каждой карты. На растворе в карты укладывают брекчии, которые также выравнивают по уровню правилом. При наборе достаточной прочности раскладки вынимают, пазы заполняют раствором или специальными раскладками. Карты с самого начала можно размечать готовыми раскладками, фактура и материал которых оговорены в проекте. Раскладки станут составной частью готового покрытия из брекчии. Нашли применение готовые плиты заводского изготовления из брекчии размером 0,5 х 0,5 м и плиты, изготовленные по заданным размерам.
343
монолитных полов из брекчии:
1 — маячные ряды из камней правильной формы; 2—каменный бой;
3 — цементная стяжка; 4 — правило
Рис. 13.3. Устройство покрытий из керамических плиток:
1 — фризовой маячный ряд; 2 — промежуточные вспомогательные маяки; 3 —реперный маяк на стене;
4 — маячные ряды; 5 — шнур-причалка для укладки маячного ряда плиток
Выполненные из брекчии полы выдерживают 3...7 сут, затем их шлифуют мозаично-шлифовальной машиной. Сначала выравнивают покрытие, снимая возможные неровности высотой 1...2 мм при шлифовке насухо, далее шлифуют и полируют поверхность с подачей на поверхность пола воды. Отшлифованные полы промывают теплой водой с добавлением каустической соды.
При устройстве плиточного покрытия пола облицовочные материалы укладывают на растворах и мастиках и от этого зависят требования к качеству подготовки оснований под полы.
При прослойке из раствора просветы между поверхностью подготовки и контрольной рейкой допускаются не более 10 мм. При необходимости срубают выступы и заполняют выбоины раствором. Лицевую поверхность плит перекрытия, стяжек и бетонной подготовки целесообразно очистить от цементной пленки механическими стальными щетками, бетонную поверхность надсечь на глубину 3...5 мм. Непосредственно перед укладкой плиточного покрытия подготовленное основание необходимо прогрунтовать цементным молоком. При укладке покрытия поверхность основания должна быть влажной, но без скопления в отдельных местах воды или цементного молока.
Плиточные покрытия на прослойке из мастики устраивают по стяжке, которую подготавливают и проверяют особенно тщательно. Просветы между поверхностью не должны превышать 2 мм при подготовке стяжки под покрытие из поливинилхлоридных плиток и ли-344
нолеума и 4 мм — при покрытии из других видов плиток. Повреждения стяжки и западающие неровности более 15 мм заделывают цементно-песчаным раствором, предварительно вырубая дефектные участки и очищая поверхность. Перед наклейкой покрытия основание смачивают цементным молоком.
Нередко приходится устраивать сплошной выравнивающий слой толщиной менее 15 мм. Цементно-песчаный раствор для этих целей не подходит, так как такой тонкий слой быстро теряет влагу и в итоге не набирает необходимой прочности, разрушается и отслаивается. В таких случаях используют полимерцементный раствор, обладающий достаточной водоудерживающей способностью. Основание под такое покрытие очищают от мусора и предварительно грунтуют пластифицированной эмульсией ПВА. Основание в виде выравнивающей полимерцементной стяжки обычно устраивают под покрытия из линолеума, поливинилхлоридных плиток и ворсовых ковров.
Покрытия из керамических плиток (рис. 13.3) устраивают в помещениях с интенсивным движением людей и влажным режимом эксплуатации. К помещениям с систематическим или периодическим увлажнением пола водой и интенсивным движением людей относят вестибюли, гардеробные, туалеты, душевые, ванные комнаты и др.
Основание под плиточный пол предварительно очищают от грязи и пыли, обильно смачивают водой. Керамические плитки могут быть одноцветными, с симметричным рисунком, рисунок может быть абстрактным. Размеры керамических плиток 100 х 100; 150 х 150; 200x200 и 250 х 250 мм, в соответствии с размером в плане меняют и толщину изделий. Плитки, предварительно отсортированные по размерам и смоченные водой, укладывают на стяжку из цементно-песчаного раствора и на стяжку из специальных составов, специально выпускаемых для настилки плиточного пола.
После подготовки основания размечают всю плоскость под укладываемый пол, размечают и устанавливают плитки-маяки. Маячные плитки бывают реперные, укладываемые у стены, с которой начнется укладка рядов плиток, фризовые, настилаемые по линии фриза. В помещениях большой площади и при расстояниях между маяками более 2 м укладывают промежуточные вспомогательные маяки. Сначала укладывают ряд плитки на слой цементно-песчаного раствора толщиной 10... 15 мм вдоль стены, противоположной выходу из помещения, затем два ряда вдоль обеих перпендикулярных ей стен, после этого настилают внутреннее заполнение. Работы должны быть организованы таким образом, чтобы рабочим не приходилось становиться на свежеуложенные плитки. Швы между плитками размером до 200 мм не должны превышать 2 мм, для плиток больших размеров — не более 3 мм.
345
После окончания настилки покрытия плитами по всей площади рабочего участка (2—4 ряда параллельных плиток) их при необходимости осаживают для выравнивания. Для этого на поверхность укладывают уровень или деревянный брусок длиной 1—2 м и с его помощью ударами молотка осаживают плитки по всей длине до проектного уровня с одновре менным выравниванием поверхности пола.
В настоящее время на отечественном рынке имеется широкий ассортимент напольной и настенной керамической плитки, в том числе плитки из керамогранита. Такую плитку разнообразной цветовой гаммы выпускают с разной поверхностью (полированной, шлифованной, под натуральный камень) для внутренних и внешних отделочных работ. Напольная плитка отличается прочностью и низкой пористостью, обеспечивающей немаркость и высокую морозостойкость. Существует плитка, повторяющая структуру паркета из ценных пород дерева и нешлифованная плитка под мрамор.
Для производственных помещений производится особо прочная техническая плитка (размерами от 15 х 15 до 60 х 90 см) с ребристой поверхностью для обеспечения противоскольжения. Для медицинских учреждений находят применение антистатический керамогранит, плитки, поглощающие рентгеновские лучи, специальная шероховатая и нескользкая плитка для отделки поверхности бассейнов.
При необходимости создания уклона пола на перекрытиях под гидроизоляционным слоем предусматривают устройство стяжки из бетона класса не ниже В15 с соответствующим уклоном ее поверхности. Наименьшая толщина этой стяжки в местах примыкания к сточным трапам при ее укладке непосредственно по плите перекрытия должна быть 20 мм, а при укладке по тепло- или звукоизоляционному слою — 40 мм.
Мелкоразмерные мозаичные керамические плитки выпускают размером 23 х 23 и 23 х 48 при толщине 6—7 мм. Специфика плиток в том, что в заводских условиях плитки наклеивают лицевой стороной на квадратные листы плотной бумаги-карты. Настилку таких готовых карт ведут на цементно-песчаном растворе с толщиной слоя 15 мм. После подготовки основания и разметки натягивают шнуры-причалки по линии швов между картами. Последовательность укладки — от дальней стены к двери, карты раскладывают бумагой вверх, ударами молотка по деревянному бруску осаживают с целью выравнивания и обеспечения заполнения раствором швов между плитками. Между картами устраивают швы шириной 2 мм. После настилки карт поверхность пола укрывают влажными опилками и выдерживают. Через 2...3 сут бумагу смывают теплой водой, очищают поверхность плиток жесткими щетками, швы между плитками заполняют жидким цементно-песчаным раствором, после схватывания которого поверхность пола протирают мокрыми опилками.
346
Иногда в плиточных полах больших помещений через некоторое время после начала эксплуатации появляются трещины в виде поперечных линий. Причиной такого дефекта может быть настилка покрытий без устройства деформационных швов под температурными швами или же неправильное примыкание к ним. Иногда плитка отслаивается от подготовки вместе с раствором; это может быть связано с сотрясениями и деформациями самой конструкции основания. Для предотвращения или уменьшения такого дефекта плитку на растворе укладывают на песчаную подушку из влажного песка толщиной 4...5 мм с добавлением на его поверхность небольшого количества цемента (1...2%). Такой слой песка значительно снижает влияние деформаций перекрытия на плиточный пол, кроме этого влажный песок предупреждает вытягивание железобетонным перекрытием воды из цементно-песчаного раствора, на котором укладывают плитку
Причиной отслоения плиток может быть применение жирных растворов, растворов, которые уже начали схватываться, укладки пыльных, грязных и плиток с жировыми и смоляными пятнами.
Плиточные полы, уложенные по бетонной подготовке на грунте, могут разрушаться от осадки и вспучивания грунта. Осадка может быть следствием наличия насыпного грунта, процесс уплотнения которого еще не закончился. Вспучиваться бетонная подготовка может от намокания и пучения подстилающих грунтов и основания. Целостность плиточного покрытия может быть нарушена при укладке раствора на сухую неувлаж-ненную бетонную подготовку. Сухой бетон быстро впитывает влагу из тонкого слоя раствора, из-за чего раствор прослойки оказывается обезвоженным, не приобретает при твердении достаточной прочности, что приводит к отслоению плиточного покрытия.
Под действием солнечных лучей раствор цементно-песчаной прослойки свеженастеленного пола сильно ослабляется, если его не поддерживать во влажном состоянии. Прочность пола на кислотостойких растворах с применением жидкого стекла наоборот заметно снижается, если после укладки покрытие не выдерживают в сухих условиях и не предохраняют от попадания в него воды, растворов кислот.
Для выявления зоны необходимого ремонта прежде всего определяют отставшие плитки простукиванием всей площади пола. Затем разбирают места, подлежащие ремонту, но только в том случае, если это можно сделать без повреждения плиток. При необходимости дефектные места разламывают, т.е. сбивают плитки вместе с раствором. Сначала на куски разбивают первую плитку, затем снимают примыкающие плитки зубилом или скарпелью для возможности их повторного применения. Затем зубилом или другим инструментом, электрическим или пневматическим, вырубают и удаляют цементную прослойку до поверхности основания,
347
которую выравнивают бетонной смесью или раствором. При необходимости восстанавливают нарушенную гидроизоляцию, далее на ремонтируемом участке заново выкладывают плиточное покрытие.
13.4. Сухой способ устройства основания под напольные покрытия
В последнее время освоен выпуск в заводских условиях листовых элементов основания пола ровного, прочного, с идеальными стыками, готового к укладке всех видов (включая безосновный) напольных покрытий.
До начала устройства основания пола все работы, связанные с возможным увлажнением или загрязнением пола, должны быть закончены. Температура воздуха при производстве работ должна быть не ниже 8 °C, а относительная влажность воздуха не более 60%.
Устройство сборных оснований пола начинается с укладки на очищенное основание разделительного слоя из полиэтиленовой пленки или другого материала (для деревянных перекрытий из парафинированной или гофрированной бумаги, толь или пергамин) с нахлесткой соседних полотнищ не менее 200 мм. Разделительный слой выполняет функцию паре- и гидроизоляции. По периметру помещения крепят кромочную ленту толщиной 10 мм из минеральной ваты или пенополистирола для ограничения передачи шумов и создания компенсационного шва.
В зависимости от требуемых параметров пола далее устраивают подстилающий пол из пластифицированного пенополистирола, сухую засыпку или комбинацию этих материалов. Такой слой повышает звуко- и теплоизоляционные характеристики конструкции пола, а также служит для выравнивания поверхности перекрытия и пропуска коммуникаций.
Устройство основания под подстилающий слой пола может производиться по выравнивающему слою (для сухой засыпки) или по регулируемым лагам.
Вопрос правильного выбора сухой засыпки очень важен для обеспечения качественного основания. Могут применяться керамзитовый гравий, щебень из доменного шлака, шлаковая пемза, щебень и песок перлитовый вспученный, засыпки из кварцевого песка. Минимальная толщина засыпки 20 мм при условии только выравнивания основания. Для обеспечения нормальной звукоизоляции достаточно засыпки слоем 40 мм, максимальная толщина выравнивающего слоя может достигать 100...150 мм. Укладка и выравнивание слоя из сухой засыпки производится рейкой по выровненным с помощью уровня профилям, начиная от стены, противоположной входу.
348
Сборное основание на изолируемом слое из пенобетонных плит устраивают на сухой засыпке. Отличие состоит в требовании выровнять шпатлевкой поверхность несущего основания при наличии в нем неровностей. При укладке пенополистирола необходимо исключить образование зазоров между плитами, проложенные в утеплителе трубы коммуникаций целесообразно обернуть минеральной ватой.
Для технологии устройства ровных, теплых, прочных, недорогих, сухих сборных оснований, поверхность которых пригодна под любые современные напольные покрытия, удачно подходят гипсоволокнистые листы (ГВЛ). Гипсоволокнистый лист обладает высокими прочностными, влаго- и пожарозащитными характеристиками. Он представляет собой прессованную смесь гипса и распушенной целлюлозной макулатуры, поэтому является экологически чистым, химически нейтральным, радиационно безопасным. Поверхность обычных листов ГВЛ прогрунтована в заводских условиях, а влагостойкие листы (ГВЛВ) имеют двухстороннюю водоотталкивающую пропитку, которая также исключает необходимость нанесения поверхностной грунтовки. Обычные гипсоволокнистые листы используют в жилых, гражданских и промышленных зданиях с сухим и нормальным температурно-влажностным режимом, а влагостойкие листы могут применяться в помещениях с повышенной влажностью (в ванных комнатах, санузлах и кухнях жилых зданий).
Укладка таких оснований предполагает полный отказ от трудоемких мокрых процессов, связанных с ручным трудом при устройстве цементной стяжки и наливного пола. Исключается необходимость сушки, последующего штрабления под коммуникационные каналы, финишная нивелировка или шлифование, а также грунтовка под поверхностные покрытия. Отдельные листы ГВЛ крепятся между собой клеевыми составами или специальными шурупами с самозенкирующейся потайной головкой. Данный тип основания под полы без «мокрых процессов» обеспечивает возможность, сразу приступить к укладке напольного покрытия.
Гипсоволокнистые листы обладают более высокими показателями прочности на сжатие и твердости, чем гипсокартонные листы. Они технологичны в работе, легко режутся, пилятся, строгаются, обладают хорошей гвоздимостью.
Коммуникации в системах сухих оснований пола укрывают выравнивающим слоем засыпки.
В случае применения регулируемых лаг сначала их тщательно выверяют по уровню, осуществляют сухую засыпку утеплителя, укладывают гипсоволокнистые листы одним слоем и прочно соединяют с лагами.
349
Рис. 13.4. Сборное основание под полы из двух слоев гипсоволокнистых листов: а — порядок укладки основания из гипсоволокнистых листов; б—схема конструктивного решения основания; в — сборное основание пола на сухой засыпке; г — то же, на пенополистироле; 1 — лента кромочная; 2 — элемент пола; 3 — перекрытие; 4 — пленка полиэтиленовая; 5 — сухая засыпка; 6—клей и шуруп для гипсоволокнистых листов;
7 — пенополистирол
Непосредственную укладку конструкции сборной стяжки можно выполнять как из отдельных листов, так и из элементов сборного пола. Последовательность укладки листов при спланированной засыпке начинают от дверного проема вглубь помещения, при основании с лагами — от стены, противоположной дверному проему. Листы укладывают с плотным соединением в стыках. При использовании отдельных листов для обеспечения их жесткого соединения на первый лист наносят слой клея ПВА. Второй гипсоволокнистый лист укладывают на нижний, обеспечивая перевязку швов. Швы между листами шпаклюют, листы по высоте крепят самонарезающимися шурупами.
Элементы сборного основания под полы представляют собой два гипсоволокнистых листа размером 1000 х 500 х 10 мм, соединенных между 350
собой в заводских условиях посредством клея со смещением на 50 мм относительно друг друга (рис. 13.4). Масса такого элемента составляет 18 кг, что позволяет осуществлять их укладку одним рабочим.
Разновидностью рассмотренных выше решений являются комбинированные сборные панели, включающие теплоизоляционный слой из пенополистирола с покрытием из двухслойного гипсоволокнистого элемента. Данные панели применимы в зданиях с сухим, нормальным и мокрым влажностным режимами. Комбинированная панель включает два гипсоволокнистых листа толщиной 10 мм, смещенных относительно друг друга на 50 мм и склеенных между собой. Снизу к листам приклеен изолирующий слой пенополистирола толщиной 20...30 см (возможно изготовление панелей с другой толщиной слоя), обладающий высокой биологической устойчивостью, низкой гигроскопичностью, незначительной массой и относительно высокой прочностью. Основанием под комбинированные панели является полиэтиленовая пленка и слой сухой засыпки. Укладка готовых щитов предполагает последовательное перемещение в квартире из дальней комнаты в коридор, из него в последующие помещения, что позволяет не нарушать разровненный слой засыпки.
Для получения поверхности, готовой к укладке напольного покрытия, необходимо зачистить стыки гипсоволокнистых листов, зашпаклевать швы и углубления.
Достоинства сухих сборных оснований из гипсоволокнистых листов следующие:
• конструктивно и технологически общедоступны;
• предпочтительны при устройстве оснований в холодное время года, так как исключают устройство мокрых стяжек и потерь времени на их сушку;
• обеспечивают устройство оснований под полы при любых типах несущих конструкций перекрытий;
• допускают устройство оснований под полы на начальном этапе отделочных работ с завершением устройства чистых полов в заключительный период отделки здания;
• обеспечивают возможность предварительной прокладки в них коммуникационных сетей с доступом к ним в процессе эксплуатации;
• отвечают требованиям пожарозащиты, звуке- и теплоизоляции;
• способствуют поддержанию нормального температурно-влажностного режима в помещении.
Конструкции сборных оснований с использованием ГВЛ применяют для любого типа современных чистовых покрытий — линолеума, паркета, керамической плитки и др.
351
13.5. Устройство покрытий из поливинилхлоридных плиток
Поливинилхлоридные и кумароновые плитки применяют для устройства покрытий полов в кухнях и коридорах жилых зданий, в коридорах, фойе и помещениях административных и учебных зданий. Покрытия из поливинилхлоридных и кумароновых плиток (рис. 13.5) укладывают в помещениях, где особенно часто происходит загрязнение и увлажнение пола за счет активного движения и попадания влаги с улицы или соседних помещений. Плитки обладают высокой прочностью и износоустойчивостью, незначительным водопоглощением, яркостью и разнообразием расцветки, легкостью ремонта и замены.
Плитки поливинилхлоридные выпускают двух типов: квадратные и трапециевидные, они имеют толщину 1,5; 2 и 2,5 мм, квадратные плитки имеют размер 300 х 300 мм. Плитки бывают одно- и многоцветные, с гладкой и тисненой лицевой поверхностью. Одноцветные плитки должны иметь равномерную цветоустойчивую окраску по всей площади, это требование распространяется на всю выпускаемую партию. Кроме этого на лицевой поверхности плиток не должно быть наплывов, вмятин, царапин, раковин, бугорков и т.п.
Рис. 13.5. Порядок укладки полов из синтетических плиток:
а—сортировка плиток; б — нанесение на основание мастики; в — раскладка маячных плиток; г, д, е — возможная последовательность укладки рядовых плиток
352
При устройстве пола из синтетических плиток температура воздуха в помещении должна быть не ниже 15 °C, а влажность 60%. Плитки наклеивают на основание из древесно-волокнистых плит, по гладким железобетонным перекрытиям, тщательно выровненным цементно-песчаным стяжкам.
Для лучшего сцепления плиток с выравнивающим основанием применяют грунтовку из одной части битума и 2...3 частей бензина или керосина, которую наносят на основание за 18.. 30 ч до наклеивания плиток. При наклейке пола применяют мастики КН-2, КН-3, битумно-синтетическую и мастику «Перминид», бустилат или битумную мастику.
Устройство покрытий из синтетических плиток производят в следующем технологическом порядке:
• очистка и выравнивание поверхности основания;
• огрунтовывание основания;
• сортировка плиток по размерам и отбор их по цвету;
• разметка и разбивка по шнуру осей пола помещения;
• предварительная раскладка плиток по заданному рисунку вдоль осей с подгонкой их в местах примыкания к стенам, перегородкам и т.д.;
• подогрев плиток (при необходимости);
• нанесение мастики толщиной 0,8... 1,0 мм на плитку с разравниванием ее зубчатым шпателем;
• укладка плиток на мастике с уплотнением торцов;
• установка плинтусов;
• очистка плиток и мест с выступившей мастикой растворителем;
• покрытие пола слоем опилок.
Подогревать плитки необходимо только в зимнее время при температуре в помещении ниже 10 °C или при их укладке на быстротвердеющей мастике. Стяжку очищают металлическим скребком, пыль удаляют пылесосом. Впадины и неровности на стяжке устраняют подмазкой полимер-цементным составом с помощью шпателя. Основания небольших помещений грунтуют маховой кистью, для больших площадей используют удочки-распылители, мастика подается из нагнетательного бачка сжатым воздухом. Плитки необходимо заранее принести в помещение и выдержать, чтобы они приобрели комнатную температуру.
Работы по устройству покрытий из плиток начинают с разбивки осей. На подготовленное основание мелом наносят продольную и поперечную оси помещения. От точки пересечения осей раскладывают насухо два взаимно перпендикулярных ряда плиток. Если целое число плиток не укладывается точно по длине и ширине помещения, разбивочные оси смещают так, чтобы при укладке плитки пришлось подрезать у одной, или у двух взаимно перпендикулярных стен (рис. 13.6).
353
][
Рис. 13.6. Схема прирезки плиток у стены
Перед наклейкой плитки сортируют по цвету, фактуре и оттенкам, а также по размерам. Нижележащий слой тщательно очищают от загрязнения и пыли и грунтуют в небольших помещениях валиком, при больших площадях — распылением. Приклейку плиток начинают от пересечения разбивочных осей, наклейку ведут в четырех, чаще в двух направлениях от разбивочных осей. Плитку прикладывают впритык к ранее уложенной, постепенно опуская прижимают к основанию и осаживают на мастике до необходимого уровня ударами резинового молотка.
Плитки наклеивают двумя способами: на себя и от себя. При укладке на себя рабочий по мере наклеивания плиток находится на огрунтованном основании, при укладке от себя рабочий перемещается и производит наклейку плиток с уже готового покрытия. При использовании жидкой мастики КН-2 ее из емкости разливают на основание, на площадь примерно 2...3 м2 и разравнивают зубчатым шпателем. Затем аккуратно укладывают плитки, контролируя ровность укладки и подбор рисунка, а также соблюдая необходимые зазоры. При более густых мастиках их желательно наносить непосредственно на плитку и разравнивать по всей плоско
сти.
После приклеивания плиток их покрывают сверху слоем опилок, по наклеенному полу запрещается ходить в течение трех суток.
Основные дефекты покрытий из плиток: отклеивание, коробление кромок, щели в стыках. Отклеивание плиток происходит потому, что они были наклеены на пыльное и влажное основание. При ремонте приподнимают плитку, очищают основание от старой мастики, грязи и пыли, если основание влажное, то его высушивают. Далее наносят мастику на основание или на плитку, и она приклеивается. При отслаивании кромок или углов место очищают, в стык добавляют порцию свежей мастики, на плитку кладут плотную бумагу или картон, плитку придавливают грузом. Допускается до укладки груза разгладить плитку горячим утюгом.
Бракованную плитку необходимо заменить. Дефектную плитку снимают, очищают основание от старой мастики, подгоняют по месту новую плитку, приклеивают ее на мастике, плитку пригружают на несколько часов. При необходимости мастику можно подогревать, но только в горячей воде. В местах хранения мастики и при укладке пола пользоваться огнем запрещается.
354
13.6. Устройство пола из рулонных материалов
Покрытия из рулонных материалов выполняют в жилых и общественных зданиях. В качестве покрытия пола могут быть линолеум безоснов-ный и на войлочной основе, синтетические ковровые покрытия.
Линолеум выпускают следующих видов: поливинилхлоридный, алкидный, резиновый, он может быть на теплоизоляционной подоснове и без нее. Кроме этого линолеум может быть однослойный и многослойный без подосновы, на тканевой подоснове. Выпускают линолеум в рулонах длиной 12 м, длина алкидного линолеума в рулоне может доходить до 30 м, ширина рулонов 1200...2000 мм, толщина в пределах 1,5...5 мм. Резиновый линолеум (релин) изготовляют из резиновых смесей на основе синтетических каучуков, для улучшения звукоизоляции нижний слой может быть из мелкопористой резины.
Полы из линолеума имеют специфику устройства в зависимости от применяемого линолеума — безосновного (холодного) или на войлочной основе (теплого). Важными характеристиками материала являются износостойкость и химическая стойкость. Так, поливинилхлоридный линолеум применяют для покрытия самых разнообразных зданий, кроме помещений с интенсивным движением, для него нежелательны воздействия жира, масел и воды. Алкидный линолеум не рекомендуется применять в помещениях, подвергаемых воздействию кислот, щелочей и растворителей. Отдельные типы резинового линолеума (релина) рекомендуется использовать для покрытия в лабораториях и хирургических операционных.
Настилают линолеум по окончании всех строительных, санитарно-технических, электромонтажных и отделочных работ.
Бетонное основание или стяжка из цементно-песчаного раствора применимы при холодных полах из безосновного линолеума, под теплые полы дополнительно укладывают слой из древесно-волокнистых плит. Линолеум на войлочной основе можно укладывать непосредственно по ровной поверхности плит перекрытия. Поверхность подстилающего слоя должна быть выровнена. Линолеум наклеивают на мастиках, приготовленных только на водостойких вяжущих, эти составы должны обеспечивать легкое нанесение, хорошую клеящую способность и отсутствие вредных для здоровья летучих компонентов.
Для ликвидации волнистости, возникшей при хранении в рулоне, линолеум расстилают на подготовленное и очищенное основание за 1 ...2 сут до наклейки, неровности линолеума выпрямляют пригрузкой. Полотнища линолеума рекомендуется укладывать перпендикулярно наружным стенам, по направлению к свету. Если линолеум настилают только в ко-
355
Рис. 13.7. Конструкции пола из линолеума:
1 — покрытие; 2 — мастика; 3— стяжка из легкого бетона или древесно-волокнистых плит; 4 — бетонный подстилающий слой; 5 — грунтовое основание; 6 — тепло- и звукоизолирующий слой;
7—цементно-песчаная стяжка; 8 — плита перекрытия с неровной поверхностью; 9—то же, с ровной поверхностью
ридорах, а в комнатах предусмотрено другое покрытие, то стыки устраивают только в местах расположения дверных коробок.
Покрытия из безосновного линолеума устраивают по цементно-песчаным стяжкам, основаниям из керамзитобетона, гип-соцементобетона, фибролита, по железобетонным плитам перекрытия (рис. 13.7). Чаще всего безосновным линолеумом является поливинилхлоридный. Основание должно иметь влажность не выше 5%, быть гладким и ровным, не иметь видимых раковин и пор. Наклеивают линолеум к основанию водостойкими кумарононайритовыми клеями и на бустилате. Для улучшения сцепления мастики с подстилающим слоем необходи
мо предварительно огрунтовать основание. Для этой цели часто применяют грунтовку, приготовленную из одной части расплавленного и обезвоженного битума и 2..3 частей разбавителя — бензина или керосина. В остывший до температуры 80 °C битум вливают разбавитель и перемешивают до образования однородной смеси. Грунтовку носят на основание за 18...48 ч до наклеивания линолеума.
Безосновный линолеум за 40...60 мин до
наклейки снова скатывают в рулон, поверхность основания грунтуют разбавленной мастикой. После просыхания грунтовки на поверхность основания наносят мастику и в течение 10... 15 мин выдерживают ее для частичного испарения летучих составляющих. Затем на тыльную сторону линолеума наносят равномерный слой мастики толщиной до 0,5 мм, выдерживают 10...15 мин и наклеивают полотнища линолеума с прикатыванием к основанию. Инструмент, применяемый для укладки линолеума, приведен на рис. 13.8.
Полотнища наклеивают с напуском не менее 10 мм. Для получения плотного стыка обе кромки смежных полотнищ линолеума прирезают одновременно (рис. 13.9). После прирезки края полотнищ отгибают в сторо
ны и на основание под стыком наносят мастику, на которую наклеивают края полотнищ, затем стык прикатывают. Для облегчения прирезки стыков при нанесении мастики оставляют не промазанными полосы в местах стыков полотнищ шириной 6...8 см. Прирезку кромок обычно осуществ-
356
Рис. 13.8. Инструмент для настилки линолеума:
1 — молоток; 2 — шпатель стальной; 3 — валик линолеумный; 4— нож линолеумный; 5—то же, со сменными лезвиями; 6—приспособление для прирезки кромок линолеума; 7 — шпатель зубчатый большой; 8 — то же, малый; 9— резиновый молоток
Рис. 13.9. Прирезка стыка линолеума:
1 — основание; 2 — линолеум; 3 — иож; 4 — металлическая линейка; 5 — слой мастики ляют через 2...3 сут после наклейки линолеума; такой перерыв необходим для того, чтобы усадочные явления в материале завершились.
Резиновый линолеум (релин) приклеивают к основанию на мастиках КН-2 и КН-3. Очищенное основание по всей площади (не оставляя не промазанных полос) покрывают слоем клеящей мастики и выдерживают его. Резиновый линолеум целесообразно готовить к настилке в другом помещении, но предварительно нарезанным на куски требуемой длины. На тыльную сторону релина наносят слой мастики, по торцам шириной 5...6 см более толстым слоем, для лучшего стыкования соседних полос и большей прочности прилипания на торцевых участках. Слой мастики выдерживают для подсыхания 10... 15 мин, свертывают в рулон, приносят в
357
помещение для настилки и подгоняют полотнища друг к другу. По огрунтованному основанию рекомендуется предварительно расстелить прокладку (миткаль или серпянку), которую после подгонки полотнища по месту на основании, удаляют, а релин тщательно разглаживают и прикатывают к основанию.
Линолеум на войлочной (теплозвукоизолирующей) основе используют в квартирах, больницах, поликлиниках, детских садах и яслях. «Теплый» линолеум представляет собой двухслойный рулонный материал. Верхний, рабочий слой изготовлен на поливинилхлоридной основе, нижний является антисептированным войлоком, выполняющим тепло- и звукоизолирующие функции.
Существуют два способа настилки линолеума. При первом способе полотнища линолеума предварительно в заводских условиях сваривают по длине токами высокой частоты или с помощью горячего воздуха по заданным размерам нарезают необходимые полотнища полностью на помещение. Полученные ковры расстилают непосредственно по железобетонным плитам перекрытия с ровной поверхностью или по цементно-песчаным стяжкам, при необходимости пригружают для выравнивания. Через 1...2 сут выровненные ковры, уложенные насухо, прирезают по контуру помещения с таким расчетом, чтобы зазор между краем ковра и стеной не превышал 5 мм. Для этого используют металлическую линейку и специальные линолеумные ножи. На окончательно уложенный сварной ковер сверху устанавливают деревянные галтели (разновидность плинтуса), которые плотно прижимают к линолеуму и закрепляют в стене.
При втором способе отдельные полотнища после распрямления приклеивают к основанию на клеях типа бустилат. Соединение полотнищ между собой такое же, как и у безосновных линолеумов.
В местах дверных проемов и примыканий одних ковров к другим устраивают специальные прижимные пластмассовые порожки. Порожки устанавливают в четвертях дверных коробок, приклеивают к основанию на специальных клеях. Ширина порожек не должна превышать ширины дверных коробок. Прирезанные кромки линолеума заводят в полости порожка, а нижнюю кромку линолеума к нему приклеивают.
Наиболее часто встречаемые дефекты при настилке линолеума — образование пузырей, вздутий, волнистости, щелей, отставание кромок и др. Пузыри появляются в тех случаях, когда толщина мастики превышает 2 мм (медленно сохнет) или менее 0,5 мм (что недостаточно для качественного приклеивания). Вздутие может возникнуть в результате плохого прикатывания линолеума. Устраняют вздутие путем прокола его шилом для выпускания из полости воздуха. В проколотое место вспрыскивают горячую мастику и линолеум тщательно разравнивают. Волнистость уда
358
ляют так же, как вздутие, допустимо дополнительное разглаживание линолеума и укладка на него пригруза.
Щели между смежными листами образуются вследствие того, что линолеум перед наклейкой не был выдержан в теплом помещении и дал усадку. Кромки могут отклеиваться по причине нанесения мастики на влажное или загрязненное основание. Для устранения этого дефекта основание очищают от пыли и хорошо просушивают, наносят более водо-стойкую мастику и плотно прижимают кромки.
В отдельных случаях после настилки линолеума на его поверхности могут остаться нежелательные пятна. При сильном загрязнении линолеум можно промыть теплой и мыльной водой. Применять для этой цели соду нежелательно, от нее линолеум теряет блеск и выцветает. Грязные пятна, не снимаемые горячей водой, удаляют скипидаром или порошком мела. После натирки линолеума скипидарными мастиками с его поверхности исчезают матовые пятна.
Покрытия из синтетических ворсовых ковров применяют для покрытия в жилых и общественных зданиях. В зависимости от технологии производства ковры делят на четыре группы: тканевые, ворсово-прошивные, клееные (нетканые) и войлочные (иглопробивные). Для образования ворсовых пучков применяют высокопрочные и водостойкие нити из синтетических, штапельных и жгутовых волокон: полиамидные, полипропиленовые, полиэфирные. С добавлением в нити вискозного волокна и шерстяной пряжи резко снижается электризуемость покрытий, покрытие из полиамидного волокна (капрон, нейлон, силон, перлон) имеет высокую износостойкость.
Ковры можно изготовлять из ворсовой ткани, склеенной с синтетической теплозвукоизоляционной подосновой. При наличии высокого ворса, способного выполнять функции тепло- и звукозащиты, ковры изготовляют без подосновы.
Укладка ковров аналогична устройству рулонных покрытий на войлочной основе и может осуществляться тремя способами: свободной укладкой, натяжением и приклейкой. Основание под полы должно быть выровненным и сухим. Ковры раскатывают в помещении и прирезают по его периметру. Если нужно состыковать два полотнища, то при их соединении контролируют, чтобы наклон ворса в них, который создает отте-ночность покрытия, был в одном направлении. После расстилки и соединения полотнищ покрытие оставляют на основании в незакрепленном состоянии на 3...5 дн для стабилизации размеров и завершения всех деформаций в ковре.
Свободную укладку ковров можно осуществлять по любому готовому основанию или готовому покрытию пола, если они обладают достаточной прочностью и сухостью. Преимущества способа свободной уклад
359
ки — полы не портятся клеями и шпатлевками, покрытия можно легко снять для замены или химчистки. Недостатки способа — износ покрытия в местах интенсивной эксплуатации, сложность в передвижении мебели в помещении, затрудненность в очистке покрытия пылесосом.
Способ натяжения ковров состоит в том, что по периметру помещения закрепляют деревянные или металлические планки с острыми штифтами или крючьями. При расстилке ковер накалывают на эти штифты, и они удерживают ковер в напряженном состоянии. Натяжение ковров может быть применимо при достаточной прочности их подосновы или благодаря применению по периметру ковра специальной ленты, которая припрессовывается к ковру с тыльной стороны. Способ натяжения считается лучшим способом укладки ковровых покрытий, обеспечивает самое высокое качество готового пола. Данный способ редко применяют на практике, так как он наименее производителен и требует высокой квалификации рабочих.
Способ приклейки ковров по всей площади наиболее широко распространен. Ковры приклеивают к основанию на клеях типа бустилат, при высыхании клея по контуру помещения устанавливают галтели. Прирезанные по периметру помещения покрытия раскладывают для разравнивания до полного исчезновения волнистости, но не менее двух суток.
Для приклеивания полотнища осторожно скатывают в рулоны до середины помещения и на освободившееся основание наносят клей «Бустилат». Толщина слоя 0,6...0,7 мм, у кромок и по периметру толщина слоя должна быть до 1 мм, чтобы при наклейке он частично выходил за стык и обеспечивал лучшее крепление по контуру ковра.
После нанесения клея рулон раскатывают по этой клеевой прослойке сначала в одну сторону от центра, плотно прижимая рулон к основанию и удаляя чистой влажной ветошью выступивший клей. Далее приклеивают вторую половину коврового покрытия. Ходить по покрытию запрещено в течение трех суток после завершения наклейки.
Бесшовные синтетические покрытия полов устраивают в помещениях с интенсивным движением. Такие покрытия обладают высокой износостойкостью, химической стойкостью, непроницаемостью к большинству жидких веществ и беспыльностью. Бесшовные покрытия устраивают после окончания в помещении всех строительных и отделочных работ, чтобы исключить разрушения, увлажнения и повреждения поверхности пола.
При устройстве бесшовных покрытий применяют мастики, состоящие из связующего вещества, пылевидного наполнителя и пигмента. В качестве связующего используют синтетические смолы — эпоксидные, полиэфирные, поливинилацетатную дисперсию.
360
Лучшим основанием для бесшовных покрытий является цементно-песчаная стяжка из раствора марки не ниже 150. Выбоины, впадины, трещины и другие неровности очищают и огрунтовывают поливинилацетатной дисперсией и заделывают полимерцементным раствором. Если заделкой отдельных мест невозможно выровнять основание, то по поверхности цементно-песчаной стяжки наносят сплошной полимерцементный слой.
Основание огрунтовывают раствором связующего вещества. При механизированном нанесении мастичного покрытия на основание применяют установки непрерывного действия. Из нагнетательного бака под давлением 0,3...0,35 МПа мастика подается по резиновому шлангу к форсунке. По второму шлангу к форсунке подается воздух, регулируя подачу воздуха можно добиться равномерного факела мастики, ширина которого должна составлять 35 ...40 см при высоте от поверхности 60...70 см.
Для нанесения бесшовных покрытий могут быть использованы практически любые краскораспылители. Допускается наливать мастику на основание из специальных ведер и далее разравнивать ее зубчатой рейкой.
Покрытие пола толщиной 3...4 мм наносят за два приема. Первым слоем наносят жесткую мастику выравнивающего слоя толщиной 2...2,5 мм, вторым слоем — эластичную мастику лицевого слоя толщиной 1... 1,5 мм. Для получения более жесткой мастики нижнего слоя в нее добавляют при изготовлении большее количество пылевидного наполнителя. Для окончательной отделки покрытия через 2...3 сут после нанесения лицевого слоя, с целью повышения эксплуатационных качеств и придания повышенной водостойкости покрытие покрывают лаком в один или два слоя.
Готовый пол должен быть прочным, однотонным и ровным. Его поверхность не должна иметь трещин, вздутий, шероховатостей и других дефектов. Недопустимы щели между галтелями и полом или стенами. Ровность пола проверяют двухметровой рейкой, просветы не должны превышать 2 мм.
13.7. Устройство пола из древесины
К таким полам относят: дощатые, паркетные, паркетную доску, щитовой паркет, наборный мозаичный паркет, которые настилают в зданиях жилого и гражданского назначения. Для покрытий применяют высокопрочную древесину из сосны, ели, лиственницы, пихты, кедра, дуба, бука, березы и ольхи.
До начала работ по настилке покрытия на объекте должны быть выполнены:
13 Э 788
361
Рис. 13.10. Дощатый пол с одинарным настилом:
1 — плинтус; 2 — оштукатуренная поверхность стены; 3 — половые доски; 4 — засыпка; 5 — черепные бруски;
6— накат (черный пол); 7—балка;
8 — скоба; 9 —клин
• все общестроительные, санитарно-технические и электромонтажные работы за исключением установки санитарно-технических приборов и электротехнической арматуры;
• штукатурные работы и все операции по окраске водными и масляными составами, исключая последнюю;
• оклейка стен бумагой;
• настилка покрытий из керамической плитки.
Все процессы по устройству пола из дерева можно разбить на три цикла: — подготовка под полы или «черный пол», устройство чистого пола и доведение покрытия до товарного вида.
Дощатые полы состоят из покрытия, прослойки и основания. Покрытие или верхний элемент конструкции — основная часть пола, работающая на истирание в процессе эксплуатации. Различают одинарный (рис. 13.10) и двойной настил из шпунтованных досок. Прослойка является промежуточным слоем, предназначенным для крепления покрытия к основанию, часто она выполняет функции звукоизолирующей прокладки. Основание под дощатые полы передает нагрузку на грунт или междуэтажное перекрытие и может включать:
при устройстве на грунте — кирпичные или бетонные столбики, сверху — гидроизоляция и лаги;
по междуэтажным перекрытиям — звукоизоляционный слой и лаги;
при двухслойных дощатых полах — сплошной настил нижнего слоя из необрезных досок толщиной 25 мм, антисептированных с двух сторон и пришиваемых на гвоздях. Поверхность такого черного пола покрывают строительной бумагой.
362
Лаги представляют собой необстроганные доски толщиной 40 и шириной 80... 100 мм, обычно из древесины хвойных пород. При устройстве пола по железобетонному основанию шаг лаг принимают 0,7...0,8 м, при устройстве пола по кирпичным столбикам — 0,4...0,6 м. Лаги укладывают поперек направления света, в коридорах — поперек прохода; таким образом, доски настилают перпендикулярно окну и по направлению перемещения людей. Первую маячную лагу по перекрытию укладывают на расстоянии 2—3 см от стены помещения, следующие — через 1,5...2 м. После раскладки, проверки горизонтальности уровнем укладывают промежуточные лаги между маячными, получая средний шаг между лагами 0,6...0,8 м.
Имеется специфика при укладке лаг по кирпичным столбикам. Первоначально проверяют их уровень и выравнивают отметки по этому уровню. По верху столбиков укладывают деревянные прокладки по двум слоям гидроизоляции. Далее по этим прокладкам устанавливают, выравнивают по уровню и временно расшивают лаги. Стыки лаг должны быть в плоскости кирпичных столбиков.
Повышение гидро- и звукоизоляции пола обеспечивают за счет укладки под лаги гидроизоляционных прокладок шириной 100... 150 мм из толя, рубероида или пергамина и устройством звукоизоляционной засыпки (в полах по железобетонному основанию в пространство между лагами) из песка, шлака, керамзита и других пористых материалов. Засыпку выполняют по всей площади основания слоем не менее 20 мм без уплотнения.
Для дощатых покрытий применяют строганые доски, имеющие на боковых кромках гребни и пазы. Ширина досок находится в пределах 74... 124 мм, толщина досок 29 мм для жилищного строительства. Все плоскости досок за исключением верхней, рабочей антисептированы. Влажность досок при укладке не должна быть более 12%.
При настилке шпунтованных досок первую укладывают пазом к стене, каждую последующую насаживают паз на гребень ударом молотка через прокладку и прибивают гвоздями к каждой лаге. Гвозди длиной 60—70 мм прибивают в доску наклонно с втапливанием шляпок добойни-ком. Максимальное свешивание досок за лаги допустимо не более 100 мм, в противном случае нужно укладывать дополнительные лаги. Готовый пол сверху острагивают, толщина острожки не более 1,5...2 мм.
Полы из древесно-волокнистых плит (рис. 13.11) устраивают в жилых и административных зданиях. Покрытие из сверхтвердых плит СТ бесшумно при ходьбе, легко моется, устойчиво на истирание, имеет хороший внешний вид.
При устройстве пола на уплотненном и выровненном грунте укладывают последовательно следующие слои: гидроизоляцию, бе-
363
a) 1 2 3 4 5 в) 1 2 10 11
Рис. 13.11. Конструкции пола из древесно-волокнистых плит:
а — по перекрытию из многопустотных панелей- б — на грунте; в — по перекрытию из сплошных панелей; г — по дощатому основанию; I— покрытие из древесно-волокнистых плит; 2 — стяжка из твердых древесно-волокнистых плит; 3— цементно-песчаная стяжка; 4 — песчаная засыпка; 5 — многопустотная панель; 6 — теплоизоляционный слой; 7 — бетонная подготовка;
8 — гидроизоляция; 9—грунтовое основание; 10—звукоизоляционный слой; 11— сплошная панель перекрытия; 12 — дощатое основание, 13— лага; 14 — гидроизоляция; 15— кирпичный или бетонный столбик
тонную подготовку, теплоизоляционный слой и цементную стяжку. Стяжку после высыхания и набора требуемой прочности очищают от грязи, обеспыливают и покрывают битумной грунтовкой. Через двое суток на стяжку наносят горячую битумную мастику и укладывают слой твердых древесно-волокнистых плит, на которые затем наклеивают сверхтвердые древесно-волокнистые плиты в качестве покрытия пола.
По панелям перекрытий достаточно насыпать слой песка толщиной 50...60 мм в качестве звукоизоляции, сверху сделать цементно-песчаную стяжку, на которую настелить два слоя древесно-волокнистых плит. Если в жилых зданиях применяют панели покрытия размером на комнату, то по ним достаточно наклеить слой мягких древесно-волокнистых плит толщиной 12 мм, сверху слой твердых и в качестве покрытия слой сверхтвердых плит на горячей битумной мастике.
При малоэтажном строительстве полы из сверхтвердых плит СТ устраивают на деревянном основании. По кирпичным или бетонным столбикам укладывают лаги, по ним — сплошное основание из необрезных досок одинаковой толщины, на них сверху покрытие из плит СТ. Плиты в помещении предварительно прирезают по размерам. Для получения плотного соединения смежных плит их укладывают с нахлесткой в 5... 10 мм и совместно обрезают по линии стыка дисковой электропилой. После подгонки всех плит в помещении их приклеивают к основанию на клеящих мастиках КН-2 и КН-3.
Клей или мастику на основание под плиты покрытия СТ наносят зубчатым шпателем, после чего заранее подогнанную по месту плиту укладывают и пригружают. После высыхания весь пол покрывают водостой-
364
a)
Рис. 13.12. Полы из паркетных досок и щитов: а—полы из паркетных досок; б—то же, из паркетных щитов
кими красками или эмалями, а сверху — светлым лаком. Окрашивают пол за 2...3 раза, просушивая каждый ранее нанесенный слой.
Полы из паркетных досок обычно устраивают в жилых помещениях, где в процессе эксплуатации не наблюдается интенсивного износа покрытия пола. Конструктивное решение пола и технология его устройства аналогична полам с дощатым покрытием.
Паркетные доски состоят из реечного основания и лицевого покрытия из планок. Доски изготовляют длиной 1200...3000 мм с градацией 600 мм, шириной 137...200 мм, толщиной 15...18 и 23...27 мм при планках-рейках толщиной 4; 6 и 8 мм. Лицевую сторону планок при изготовлении шлифуют и покрывают лаком за 2...3 раза. Паркетная доска представляет собой основание, на которое с определенным рисунком наклеены паркетные планки в виде различных рисунков (рис. 13.12, а).
J\sia соединения досок между собой на их кромках и торцах имеются специальные пазы и гребни. Во избежание коробления в досках делают пропилы.
При устройстве паркетного пола на грунте на кирпичные или бетонные столбики кладут два слоя толя для гидроизоляции, затем деревянные антисептированные прокладки, на них лаги с шагом 400...500 мм, по которым будут настилаться паркетные доски.
Полы по междуэтажным перекрытиям настилают по лагам, втоплен-ным в песчаный слой толщиной 20 мм или по сплошной звукоизоляционной прокладке. При необходимости лаги выравнивают, уплотняя слой песка под звукоизоляционными прокладками. Во избежание смещения
365
лаг до настилки паркетных досок выверенные лаги крепят гвоздями или досками, уложенными поперек лаг.
Паркетные доски укладывают перпендикулярно лагам по направлению света, а в коридорах — по направлению движения людей. Доски на лагах сплачивают между собой в паз и гребень первоначально с помощью сжимов, окончательно паркетную доску прибивают к каждой лаге гвоздями длиной 50...60 мм. Гвозди забивают наклонно в зоне паза паркетных досок, шляпки втапливают добойником. Стыки торцов досок должны быть только на лагах с обязательным креплением к этим лагам.
Настилку паркетных досок по лагам начинают от стены, противоположной дверному проему, и осуществляют последовательной укладкой досок по направлению к этому проему. Учитывая, что стены не всегда устраивают параллельными, первый ряд паркетных досок укладывают по предварительно натянутому шнуру на расстоянии 10...15 мм от этой стены. Каждую последующую доску насаживают на ранее уложенную ударом молотка по прокладке из обрезка бруска. Использование сжимов способствует лучшему сплачиванию досок и улучшению качества и целостности покрытия. В местах перехода из комнаты в комнату или в коридор укладывают целые паркетные доски, соединяя их между собой в шпунт или гребень. Обязательно в створе дверного проема укладывать широкую лагу, исключающую зыбкость основания и пола в проходе.
При укладке паркетных досок по сплошному звукоизоляционному слою из древесно-волокнистых плит основание очищают от мусора и пыли, затем раскладывают плиты насухо с промежутками 5...8 мм и прирезают их к выступающим частям помещения. Затем каждую плиту приподнимают, подливают под нее слой битумной мастики, опускают и прижимают к основанию. Поверхность наклеенных плит очищают и грунтуют. Паркетные доски настилают по древесно-волокнистым плитам также на битумной мастике, причем их укладывают прямыми рядами параллельно одной из продольных стен помещения. Зазор с этой стеной не должен превышать 10 мм. До укладки доски должны быть подобраны по породам, цвету и рисунку.
Покрытие из паркетных досок должно быть ровным, плотным и не зыбким. Ровность пола проверяют рейкой, приложенной к покрытию в любом направлении, при этом зазор между рейкой и покрытием не должен быть более 2 мм. Зазоры между паркетными досками допускаются в пределах до 0,3 мм, между паркетной доской и стеной — до 10 мм. Паркетные доски поступают на строительную площадку покрытыми лаком, в циклевке полов нет необходимости.
Достоинства пола из паркетной доски: экономичность, за счет малой толщины слоя дерева ценной породы; нетребовательность к основе пола; большие размеры доски, а значит простота укладки; заводская лакировка,
366
возможность ремонта и замены испорченных планок, при необходимости циклевка.
По конструктивному решению различают полы из штучного паркета, паркетных щитов и наборный мозаичный паркет.
Полы из штучного паркета выполняют из отдельных клепок (планок), имеющих на боковых и торцевых кромках паз или гребень. Паркетные клепки изготовляют толщиной 15 мм из древесины твердых пород (дуба и бука) и толщиной 18 мм — из древесины хвойных пород дерева. Ширина клепок 30...90 мм с градацией 5 мм. Влажность клепок перед укладкой не должна превышать 6... 10%.
Паркетные полы настилают после выполнения всех общестроительных, специальных и отделочных работ, связанных с возможным увлажнением и загрязнением покрытий.
Паркетные полы устраивают по лагам, уложенным на кирпичные или бетонные столбики (обычно на первом этаже), на междуэтажных железобетонных и деревянных перекрытиях.
Основанием под паркетный пол может быть сплошной дощатый настил при креплении клепок на гвоздях, цементно-песчаная или асфальтовая стяжка и соответственно крепление к основанию на мастике или резинобитумной эмульсии.
По сплошному досчатому настилу сверху необходимо укладывать строительный картон, древесно-волокнистые или древесно-стружечные плиты для устранения возможного скрипа в паркетных клепках при ходьбе. При таком основании паркетные планки укладывают на прослойку из мастики или крепят гвоздями.
Для цементно-песчаных стяжек применяют раствор не ниже марки 150. Толщина стяжки зависит от основания, на котором устраивают эту стяжку. При укладке на песчаные и шлаковые засыпки толщина стяжки должна быть 40 мм, если стяжка является выравнивающим слоем поверх бетонной подготовки, то ее делают толщиной не менее 20 мм. Стяжку укладывают полосами 2...2,5 м. Основание может быть выполнено из сборных плит заводского изготовления размером 500 х 500 х 35 мм; под штучный паркет основание часто делают из древесно-волокнистых плит.
При настилке пола на мастике большое внимание уделяют ровности основания. Неровности можно выравнивать гипсоцементным раствором с подсушиванием исправленных мест. Основание грунтуют битумной мастикой, которой дают высохнуть до отсутствия липкости. Настилают паркет на огрунтованное основание через 5...8 ч и осуществляют на холодных или горячих мастиках. На мастике настилают паркетные полы по цементно-песчаным стяжкам, по железобетонным перекрытиям.
Настилку пола из штучного паркета на холодной или горячей мастике производят в следующей технологической последовательности:
367
а) б)
в)
Рис. 13.13. Полы из штучного паркета рисунком: а — прямым; б—ковром; в — сложным узором
• очистка и выравнивание основания;
• грунтовка основания;
• разметка разбивочных осей;
• нанесение и разравнивание мастики зубчатым шпателем до толщины 1 мм;
• укладка паркетных клепок на мастике;
• подгонка и обрезка пристенных рядов;
• окончательная отделка поверхности пола, включая уборку помещения, шлифовка и циклевка пола после схватывания и высыхания мастики, установка плинтусов и натирка пола.
Полы из штучного паркета могут иметь разный рисунок (рис. 13.13), который зависит от порядка укладки планок, их размера, цвета, текстуры и т.д. В каждом помещении необходимо укладывать паркет из древесины одной породы, рисунка и размера клепок.
Штучный паркет укладывают в прямой ряд, в елку, с фризом и без него. Паркет в прямой ряд обычно настилают только в небольших помещениях и узких коридорах. Наиболее часто паркет укладывают в елку, когда паркетные планки соединяют между собой под углом 90°, причем то
368
рец одной планки упирается в край долевой кромки соседней клепки (рис. 13.14). Елку укладывают по линии помещения по направлению от окна к двери. При таком наборе покрытие хорошо смотрится, видна естественная текстура древесины. Предварительно необходимо сделать разбивку рядов для того, чтобы рациональней уложить паркет и сократить расходы при обрезке.
Для правильной укладки паркета по середине помещения по продольной оси натягивают шнур. При настилке пола с фризами ряды разбивают таким образом, чтобы между фризами по ширине помещения уложилось целое число планок. Можно расположить планки так, чтобы отрезанные с одной стороны концы планок заполнили недостающие планки с другой стороны помещения, исключив тем самым отходы. В некоторых случаях можно изменить ширину фриза так, чтобы планки паркета размещались без отходов, в других случаях — изменить длину планок.
Штучный паркет на холодных мастиках настилают в елку без фриза. На горячей мастике паркет можно настилать в елку с фризом и без него.
Холодную мастику доставляют на строительную площадку в закрытой таре, к месту производства работ переносят в более мелких емкостях в виде бачков или ведер с носиком или в лейках, из них тонкой струей наливают на место укладки паркетных клепок. Работы начинают от стены, противоположной входу, чтобы исключить перемещение рабочих по све-жеуложенному паркету с несхватившейся мастикой. Сначала укладывают на всю длину стены первые два ряда, которые называют маячными. Дополнительно клепки паркета можно фиксировать, устанавливая между ними и примыкающей стеной клинья. Последующие ряды к маячным рекомендуется присоединять порядно.
Мастику разливают тонкой струей и разравнивают толщиной слоя 1 мм. Планки паркета нужно укладывать сразу, нижняя часть планок должна полностью покрываться мастикой. Далее молотком сплачивают планки, ликвидируя возможные зазоры между ними. Излишки мастики с планок снимают ножом или ветошью.
Покрытие из штучного паркета необходимо во всем помещении закрепить с помощью деревянных вкладышей (клиньев), забиваемых по периметру помещения между паркетом и стеной с шагом 0,5...0,6 м. Клинья необходимы для предохранения покрытия от вспучивания при изменении влажностного режима в помещении. Холодная мастика твердеет медленно, до ее полного отвердения (в течение 3...4 сут) ходить по полу и заниматься его окончательной отделкой не разрешается. Уложенный паркет покрывают слоем бумаги или пергамина.
Для штучного паркета горячую мастику доставляют в автогудронаторах и хранят в термосах. В зону производства работ горячую мастику подают в электротермосах или утепленных бачках. Мастику разливают
369
Рис. 13.14. Укладка маячного ряда штучного паркета:
/ — паркетная планка; 2 — шнур;
3— маячная «елка»
укладки паркетной клепки:
/ — контейнер с клепками;
2, 3— рабочие места паркетчиков
мелкими порциями, одновременно под 3...5 планок, чтобы паркетчик успел на эту горячую мастику уложить клепки, выровнять их, слегка вдавливая и прижимая к ранее уложенным. Излишки мастики удаляют ребром клепки.
Фриз выкладывают только после завершения покрытия пола паркетом в елочку (рис. 13.15). Размечают границу фриза, натягивают по этой границе шнур, намечают линию обреза ранее уложенных рядовых планок елки, по которой осуществляют точный пропил. Укладывают планки фриза на себя с угла помещения, контролируя, чтобы гребень входил в паз предыдущей планки. Горизонтальность укладки проверяют уровнем и рейкой.
Настилка штучного паркета по деревянному основанию включает следующие рабочие процессы:
• очистку, выравнивание и проверку горизонтальности основания;
• укладку или настилку картона;
• разметку площади пола помещения;
• укладку маячных рядов елки;
• настилку и крепление паркета по всей площади помещения;
• циклевку и шлифовку покрытия;
• монтаж вентиляционных решеток и установку плинтусов.
Наиболее часто паркетные полы по деревянному основанию укладывают в елочку. По оси помещения закрепляют шнур; маячный ряд располагают под углом 45° к этому шнуру. В начале елки укладывают на гвоздях— 3...4 ряда справа и слева от оси шнурка, укладку последующих клепок осуществляют введением новой в паз двух ранее уложенных и закрепленных к основанию. В торцевой паз настланной клепки забивают
370
один гвоздь, в продольный паз — 2...3 гвоздя в зависимости от длины паркетной планки.
При настилке пола с фризом по периметру чаще укладывают рядовую клепку, выложенную елочкой, далее после набора полом достаточной прочности вдоль стены на расстоянии, равном длине фризовых клепок, отрезают кромку ранее уложенного паркета и далее на мастике настилают фриз с прокладкой или без нее.
Отделка паркетного пола включает циклевку, шлифование и полирование. Сплошную острожку стремятся не делать, заменяя циклевкой отдельных мест. Покрытия шлифуют паркетно-шлифовальными машинами, в труднодоступных местах — шкурками с разной зернистостью посыпки. Очищенный пол покрывают пергамином или бумагой, завершают все оставшиеся строительные работы. Перед сдачей объекта покрытия снимают, полы покрывают лаком за два раза.
Паркетные щиты (щитовой паркет) предназначены для устройства покрытия в жилых и общественных зданиях. Паркетный щит может состоять из паркетных планок, квадратов шпона или фанерной облицовочной плиты, которые с определенным рисунком наклеены на основание. Основание под паркетные щиты может быть рамочным, реечным однослойным и двухслойным (рейки склеены во взаимно перпендикулярном направлении), из древесностружечной или цементно-стружечной плиты.
Основание-щит обычно изготовляют из отходов лесопиления и деревообработки. Щиты можно изготовлять толщиной 22...40 мм, размерами щитов: 400 х 400; 500 х 500; 600 х 600; 800 х 800. В качестве покрытия используют паркетные планки толщиной 4; 6 и 8 мм шириной 20...50 мм при длине 100...400 мм. Все элементы щитов склеивают в заводских условиях водостойкими клеями.
Паркетные щиты могут иметь различные рисунки (см. рис. 13.12, б). Лицевое покрытие может быть изготовлено из древесины дуба, бука, клена, вяза, каштана, березы, сосны, лиственницы. Щитовой паркет можно укладывать из планок разного размера, получая различные декоративные покрытия. Квадраты бывают развернутые и прямые. При наборе прямых квадратов планки располагают параллельно граничным элементам, а развернутых — под углом 45°. В зависимости от размеров помещения подбирают размер планок, чтобы уложить соотвегствующее число квадратов по ширине и длине помещения.
Для реек и брусков обвязки применяют древесину хвойных пород, березы, осины и ольхи.
Щитовой паркет настилают по бетонной и цементно-песчаной стяжке на мастике, лагам или деревянным клеткам, уложенным по уровню в слой сухого песка толщиной 60 мм. Расстояние между лагами в осях равно размеру щитов. Сначала укладывают маячные ряды вдоль двух смежных
371
Рис. 13.16. Схема организации работ при укладке щитового паркета:
а — шнур-причалка; б — рабочее место паркетчика; в — лага; г — ящик с инструментом паркетчика; д — стопа паркетных щитов, 1...I5— порядок укладки щитов паркета
стен, затем рядовые (рис. 13.16), и завершают укладку щитов у двери. Щиты крепят к лагам гвоздями в наклонном положении, втапливание шляпок осуществляют добойниками. Более прочного соединения щитов достигают, когда после укладки и закрепления первого щита на лагах в его пазы закладывают соединительные рейки, на которые насаживают следующие щиты. Стыки щитов должны проходить по оси лаг, крепление к лагам — на гвоздях по аналогии с паркетными досками.
Наборный мозаичный паркет состоит из отдельных ковриков заводского изготовления, которые приклеивают к основанию на слой мастики толщиной около 1 мм. Паркетные планки толщиной 8 и 12 мм наклеивают в заводских условиях на плотную бумагу, которая при необходимости легко снимается. Размеры ковриков 400 х 400, 480 х 480, 600 х 600; 800 х 800 мм.
Щитовой паркет укладывают по лагам или сплошному основанию. Для улучшения звукоизоляции под них настилают ленточные прокладки из мягких древесно-волокнистых плит. Лаги укладывают параллельно длинной стене помещения. При укладке щитов по лагам расстояние между осями лаг должно быть равным ширине щита. Паркетные шиты, имеющие размер 800 х 800 мм, укладывают по лагам с шагом 400 мм, а толщиной 22 и 25 мм — только по сплошному основанию.
Предварительно щиты сортируют по цвету, породам и рисунку, а затем по размерам на полноразмерные и доборные, которые будут укладываться в крайних, примыкающих к стенам рядах. Подбирают щиты на каждое помещение, соответствующий штабель укладывают у входа в это помещение. Непосредственно в помещении размечают оси рядов и укладывают лаги на всю площадь. В дальнем углу комнаты на основание кладут первый щит, вдоль смежных стен натягивают два пересекающихся под прямым углом шнура. Укладывают щиты контролируя, чтобы их кромки стыковались на оси лаг, и далее соединяют щиты между собой рейками.
372
Доски рамы щита должны располагаться поперек лаг. При такой укладке щит более устойчив под нагрузкой. Горизонтальность и параллельность настилки щитов проверяют уровнем и рейкой. Только после тщательной подгонки щитов их закрепляют гвоздями. Паркетный щит крепят к каждой лаге, гвозди забивают наклонно в щечки паза и обязательно вта-пливают шляпки.
Крайние или доборные щиты прирезают по месту. Перед укладкой рейки и паз щитов смазывают водостойким клеем. Промазать клеем нужно также кромки соединяемых щитов. В зазор между покрытием и стеной забивают распорные клинья.
Щиты паркета укладывают с отступом от стен в пределах 10 мм. Этот зазор в последующем будет перекрыт плинтусом. Уступы между кромками двух смежных щитов не допускаются. Зазоры между соседними щитами возможны до 0,3 мм, а просвет между покрытием пола и контрольной рейкой должен быть в пределах 0...2 мм.
При работе контролируют, чтобы коврики не смещались и создавался четкий геометрический рисунок. Для разнообразия между ковриками можно укладывать реечные прокладки. Поверхность пола прикатывают ручным катком. Перед сдачей объекта в эксплуатацию поверхность пола смачивают водой и снимают верхний защитный бумажный слой. Шлифуют полы (при необходимости) только после выполнения всех отделочных работ.
Отделка паркетных покрытий включает циклевку пола, шлифовку поверхности, натирку мастикой или покрытие лаком. Паркетные полы обычно не строгают, а циклюют после настилки и полного затвердения мастики. Циклевкой устраняют возможную волнистость поверхности, уступы между планками, выбоины, царапины, масляные и другие пятна и т.д.
При обработке поверхности рекомендуется снимать циклевочной машиной слой древесины не более 1 мм. Возле стен и в углах полы обрабатывают электрорубанками, ручными рубанками, циклюют ручными циклями с короткой и длинной ручкой. Перед этой операцией пол необходимо увлажнить мокрой тряпкой.
После циклевки поверхность пола шлифуют паркетно-шлифовальной машиной (рис. 13.17), в которой рабочий агрегат — вращающийся барабан обтянут шлифовальной шкуркой. При первой шлифовке пола применяют крупнозернистую шкурку, при второй — мелкозернистую.
После шлифования и обеспыливания пола на него наносят мастику или покрывают лаком, в результате поверхность приобретает блеск, хо-
373
Рис. 13.17. Механизмы для обработки паркетных полов:
а — для острожки; б—для шлифования; I—корпус; 2 — ножевой барабан; 3 — рукоятка; 4— электродвигатель; 5 — клиноременная передача; 6 — рычаг управления; 7 — мешок для отсоса пыли; 8 — шлифовальный барабан
рошо видна текстура древесины. Хорошее покрытие получается при использовании бесцветного лака, который наносят на совершенно сухую и чистую поверхность кистью или краскораспылителем. После полного высыхания наносят второй, а если нужно, и третий слой.
ГЛАВА 14
СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ОТДЕЛОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ
14.1. Особенности технологии при выполнении работ в экстремальных условиях
Экстремальные условия накладывают свою специфику на выполнение отделочных покрытий.
Остекление проемов при отрицательной температуре окружающей среды целесообразно выполнять в утепленных и отапливаемых помещениях, оборудованных под стекольные мастерские. Деревянные переплеты перед остеклением должны быть предварительно выдержаны в помещении с температурой не ниже 10 °C в течение 2 сут; стекло перед нарез
374
кой должно быть сухим и отогрето до положительной температуры в помещении. Остекленные переплеты должны находиться в мастерской до необходимого отвердения замазки. При отрицательной температуре выполняют наружное остекление при невозможности снятия переплетов и только предварительно нарезанным по размерам стеклом. В этом случае замазку подогревают с таким расчетом, чтобы при использовании ее температура была не ниже 20 °C.
В зимних условиях на открытом воздухе допускается остекление фонарей и глухих металлических переплетов. При этом температура применяемой замазки должна быть не ниже 20 °C.
Оштукатуривание внутренних поверхностей выполняют при температуре в помещении не ниже 10 °C. При этом температура раствора в момент нанесения не должна быть ниже 8 °C. Поэтому растворопроводы, размещаемые на открытом воздухе, должны быть утеплены или раствор должен подогреваться (в самом растворопроводе или перед нанесением на отделываемую поверхность). Оштукатуривание стен, выложенных из камня или кирпича способом замораживания, разрешается только после оттаивания кладки со стороны оштукатуриваемой поверхности на глубину не менее половины толщины стены.
Участки поверхности, подверженные интенсивному охлаждению (оконные откосы, ниши и т.п.), в процессе и после оштукатуривания целесообразно обогревать (например, инфракрасными лучами, электронагревателями и т.п.). Кирпичные конструкции в момент оштукатуривания должны иметь влажность не более 8%. С целью обеспечения оптимальных условий штукатурные работы целесообразно выполнять в помещениях, где действуют системы центрального отопления. Если отопление не функционирует, то обогрев следует осуществлять различными нагревательными приборами (электрокалориферами, установками инфракрасного излучения, тепловентиляционными установками и т.п.).
Оштукатуривание наружных поверхностей зданий и сооружений допускается на обычных растворах при температуре не ниже 5 °C. При более низкой температуре наружную штукатурку выполняют на следующих растворах: 1) с молотой известью-кипелкой, которая при гидратации повышает температуру раствора, обеспечивает его быстрое схватывание и твердение (через 20...30 мин). В этом случае при толщине штукатурного слоя до 25 мм его наносят в один прием; 2) с противоморозными добавками.
При выборе противоморозных добавок необходимо иметь в виду, что введение добавок не должно вызывать значительного снижения прочности штукатурки и образования высолов на ее поверхности. Исходя из этого, наиболее целесообразно использовать поташ и нитрит натрия. Количество добавок устанавливают в зависимости от температуры окружаю
375
щей среды и особенностей вяжущего. Оштукатуривание раствором с добавками можно осуществлять вручную или механизированным способом.
Все слои штукатурки, выполняемой на морозе, наносят в течение одной смены. При затирке поверхность смачивают водой, содержащей те же химические добавки, которые были использованы при изготовлении штукатурного раствора. Места стыкования штукатурки обрабатывают цементным молоком, затворенным на подогретой воде с химическими добавками. Температура цементного молока должна быть 25...30 °C.
Внутренняя облицовка помещений. К началу облицовочных работ в зимнее время должны быть закончены основные строительно-монтажные работы, подключены к сетям системы отопления и вентиляции. При необходимости и для ускорения работ можно подключать временные системы отопления и вентиляции, но применять открытые жаровни и печи-времянки запрещается. Системы вентиляции должны обеспечивать двух- или трехкратный обмен воздуха в помещении за 1 ч при поддержании относительной влажности не более 70%.
Внутреннюю облицовку в зимних условиях осуществляют при температуре воздуха у наружной стены не менее 10 °C, а облицовываемая поверхность должна иметь температуру не ниже 5 °C. Применяемые для крепления облицовочного материала растворы, клеи, мастики должны иметь температуру не менее 15 °C. После окончания облицовочных работ температура в помещении в течение 15 сут должна быть не ниже 10 °C, необходимо контролировать заданную влажность облицованных поверхностей.
Поддерживается требуемая температура путем постоянного или временного включения отопления, обогревом помещения калориферами, электрическими нагревательными приборами и т.п. Особое внимание необходимо обращать на обеспечение заданной влажности облицовываемых поверхностей. При необходимости их просушку осуществляют воздухонагревателями, установками инфракрасного излучения, электронагревательными приборами.
Облицовку наружных поверхностей стен и сооружений не рекомендуется выполнять при отрицательных температурах окружающей среды даже на подогретых водных клеях и мастиках. Облицовку целесообразно осуществлять на морозостойких синтетических материалах. Но даже в этом случае не допускается облицовка наружных поверхностей, покрытых наледью или изморозью. Поэтому перед облицовкой необходимо поверхности тщательно очищать.
376
Допускается производство наружных облицовочных работ при температуре воздуха ниже 5 °C на растворах, содержащих противоморозные химические добавки: хлористый кальций, поташ (углекислый калий), нитрит натрия. Добавки добавляют в воду при приготовлении раствора в количестве, увязанном с температурой наружного воздуха. Допускается замерзание облицованной поверхности, если раствор приобрел более 50% проектной прочности. Такой раствор после наступления положительной температуры будет продолжать твердеть до приобретения требуемой прочности.
Применение противоморозных добавок и подогрев заполнителя, отдаляющие момент замерзания раствора, недостаточны при температуре ниже— 10 °C. Электропрогрев раствора позволяет вести облицовочные работы при низких температурах без снижения качества работ. Основными проводниками тока при пониженном напряжении являются металлическая сетка основания или, что чаще — вода раствора с растворенными в ней минеральными веществами. Длительность электропрогрева можно регулировать за счет регулирования напряжения электросети.
Отделка поверхностей малярными составами. Низкая положительная температура внутри помещений в зимнее время усложняет и затрудняет производство работ. Окрасочные составы при низких температурах густеют, что затрудняет нанесение их тонким слоем на поверхность покрытия, высыхание их также сильно замедляется. Медленное высыхание отдельных слоев проолифки, шпатлевки, грунтовки и покраски ведет к появлению на окрашиваемой поверхности пятен. Кроме этого низкая температура приводит к отпотеванию поверхностей и покрытых слоев. При соблюдении определенных технических условий малярные работы можно выполнять в зимних условиях.
Отделка поверхностей и оклейка рулонными материалами при отрицательных температурах окружающей среды осуществляется в утепленных и отапливаемых помещениях с минимальной температурой 10... 15 °C, и по прогретым сухим поверхностям. Температура наиболее охлажденных поверхностей, подлежащих отделке, должна быть не ниже 8 °C. Влажность штукатурки не должна превышать 8%, а деревянных поверхностей — 12%. Относительная влажность воздуха в помещениях должна быть не выше 70%. Применяемые материалы используют подогретыми до температуры не ниже 15 °C, в помещении не должно быть резких перепадов температуры, результатом которых может стать появление конденсата на поверхности, являющегося причиной повреждения окрашенных
377
поверхностей. Поддержание положительной температуры в помещении после завершения его отделки сохраняется не менее 3 сут.
Окраску наружных поверхностей в зимних условиях осуществляют на малярных составах, приготовленных на синтетических смолах и летучих растворителях типа перхлорвиниловых и кремнийорганических. Окрашиваемая поверхность должна быть предварительно очищена от наледи или инея путем обдувки ее горячим воздухом. Краску перед нанесением разбавляют до необходимого состояния, а в процессе работы постоянно контролируют ее консистенцию, регулярно перемешивая. Второй слой краски можно выполнять через сутки после первого, но не рекомендуется наносить краску толстым слоем. Запрещается выполнять окрасочные работы при снегопадах.
14.2. Контроль качества отделочных покрытий
При устройстве остекления контроль осуществляют как в процессе выполнения подготовительных работ, так и основных. В первом случае контролируют: годность переплетов к остеклению, состояние фальцев, соответствие вида и сорта применяемого стекла требованиям проекта, отсутствие дефектов стекла, размеры стекла при раскрое, качество замазки. В процессе непосредственного остекления контролю подвергают: прирезку стекла, нанесение слоя замазки на фальцы, укрепление стекол в переплетах, накладывание слоя замазки на стекла или установку штапиков, сцепление замазки со стеклом и переплетом, внешний вид. Контроль операций выполняют визуально и с помощью складного метра.
При выполнении остекления запрещается:
• вставка стекол в грязные и мокрые фальцы;
• стыковка стекол и установка их с несмывающимися жировыми пятнами, инородными включениями, следами раствора, замазки, краски и т.п.;
• резка стекол, принесенных в помещение с мороза, до их отогревания и высыхания конденсата на поверхности.
В процессе выполнения штукатурных процессов внутри помещений контролируют чистоту поверхности; качество металлических сеток и обивки дранкой; насечку бетонной поверхности; влажность поверхности; соответствие консистенции штукатурного раствора виду наносимого 378
слоя; равномерность распределения раствора на поверхности; толщину слоев (обрызга, грунта и накрывки); вертикальность и горизонтальность тяг и углов; фактуру и внешний вид штукатурки; вертикальность и горизонтальность поверхности; величины неровностей поверхности; сцепление штукатурки с поверхностью; меры предохранения штукатурки от пересушивания и повреждения.
При штукатурных работах запрещается:
• оставлять на поверхности штукатурки трещины, бугры, раковины, вздутия;
• оштукатуривать кирпичные или каменные стены, имеющие влажность более 8%.
Нормативные документы регламентируют требования к качеству штукатурки: неровности на оштукатуренной поверхности при прикладывании рейки длиной 2 м не должны превышать 3 мм при улучшенной штукатурке и 1 мм — при высококачественной; отклонения от вертикали не должны превышать 2 мм на 1 м высоты и 10 мм на всю высоту помещения при улучшенной штукатурке и 5 мм — при высококачественной.
Облицовка поверхностей осуществляется под постоянным контролем, в процессе которого устанавливают: качество подготовки поверхностей под облицовку, ее чистоту, соответствие толщины подготовительного слоя проектному, наличие насечки. Контролируют также сортировку плиток, время замачивания их в воде, соответствие раствора или мастики заданному составу, подвижность раствора. Выполнение облицовочных работ сопровождают контролем установки маяков, толщины прослойки из раствора или мастики, ровности и толщины швов между плитками, прочности сцепления плиток с поверхностью стен, ровности облицованной поверхности, чистоты этой поверхности, внешнего вида облицованной поверхности.
Нормативные документы предъявляют следующие требования к качеству облицовки: отклонение от вертикали не должно превышать 2 мм на 1 м и 5 мм на всю высоту помещения; кромки смежных плиток должны совпадать с точностью до 0,5 мм, а отклонения швов от вертикали и горизонтали не должны превышать 1,5 мм на 1 м.
Окраску внутренних поверхностей помещений водными составами осуществляют под постоянным контролем: влажности поверхности (при клеевой окраске); отсутствия старой краски, грязи, пыли, копоти, пятен раствора и жира, высолов, брызг; смачивания поверхности (при известковой окраске); отсутствие шероховатости на поверхности; расшивки тре
379
щин; наличия огрунтовки; однородности и консистенции шпатлевки; ровности поверхности; шлифовки после шпатлевки; консистенции окрасочного состава; соответствия цвета состава указаниям проекта, пробной окраске или эталонам; торцевания; закраски сопряжений поверхностей; отсутствия искривлений филенок и отклонений от горизонтали; ширины бордюров, фризов и филенок, видимости стыков; однородности рисунка и его смещения при накатке валиком; отсутствия следов кисти. На окрашенной поверхности не допускается наличия полос, пятен, брызг, перекосов линий, местных исправлений, выделяющихся на общем фоне.
При выполнении окраски внутренних поверхностей помещений масляными и синтетическими красками контролируют: влажность поверхности; отсутствие старой краски; чистоту поверхности; отсутствие сучков и трещин, заусениц, отколов; глубину вырубки сучков и засолов; гладкость поверхности; расшивку трещин и щелей; наличие проолифки или грунтовки; однородность и консистенцию шпатлевки; ровность поверхности; шлифовку после подмазки и шпатлевания; консистенцию окрасочного состава; соответствие качества и цвета окрасочного состава указаниям проекта, пробным покраскам или эталонам; первую окраску с флейцеванием и шлифовкой; вторую окраску с флейцеванием или торцеванием; отсутствие местных искривлений линий и закраску в сопряжениях поверхностей; ширину бордюров, фризов и филенок, видимость стыков; однородность рисунка, его смещение; однородность фактуры.
В процессе окраски помещений масляными и синтетическими красками не допускается:
• оставлять выступившее просвечивание нижележащих слоев краски, пятна, морщины, потеки, пропуски (неокрашенные места), следы кисти;
• добавлять сиккатив в масляные составы для последнего слоя окраски.
При подготовке поверхностей к оклейке обоями контролируют следующие процессы и операции: влажность, чистоту, ровность поверхности, промазку стен клейстером и оклейку макулатурой, обивку картоном деревянных поверхностей, соответствие обоев утвержденным образцам или проекту, соответствие длин нарезанных полотнищ проектным размерам, качество клеящих материалов, состав клейстера, однородность его массы, правильность наклейки обоев, вертикальность кромок, внешний вид наклеенных обоев. Контроль осуществляется визуально и с помощью влагомеров, реек, стальных рулеток или складных метров, отвесов.
В процессе оклейки стен обоями запрещается:
• оставлять перекосы, сморщенности, неплотности примыкания к основе, пузыри, пятна, пропуски, отслоения, смещения рисунка на стыках;
• заклеивать обоями кромки плинтусов и наличников.
380
Нормативные документы регламентируют качество оклейки рулонными материалами следующим образом: соединение полотнищ впритык не должно быть заметным на расстоянии 2 м; отклонение всех стыков полотнищ от вертикали допускается не более 3 мм при высоте помещения 2,5 м; при соединении внахлест полотнища следует наклеивать от окна в направлении внутренних стен.
В процессе устройства бетонных, цементно-песчаных и мозаичных полов контролируют: чистоту основания; качество грунтовки; соответствие материалов паспортам; класс бетона или марку раствора; подвижность смеси; правильность разбивки полос, соответствие рисунку; толщину нижнего слоя покрытия; качество разравнивания и уплотнения смеси; толщину уложенного покрытия; качество заглаживания поверхности; качество заполнения швов; соблюдение температурного и влажностного режимов при твердении; отсутствие поверхностных дефектов; своевременность и качество шлифовки или железнения; ровность поверхности; прочность сцепления покрытия с основанием.
В процессе производства работ запрещается:
• применять загустевший раствор и бетон;
• разрезать покрытия из бетона и раствора на отдельные карты;
• применять гипс и известь для разбелки цементов.
При выполнении полов из плит и плиток контролируют: тщательность очистки основания; ровность поверхности, отсутствие бугров, впадин; внешний вид, чистоту поверхности плиток, их марку, цвет, размер; соответствие раствора или мастики заданной марке; подвижность раствора; толщину подстилающего слоя; ровность его и соответствие проектным отметкам; наличие грунтовочного слоя (при укладке плиток на мастике); наличие мастики на тыльной стороне плиток; правильность укладки маячных рядов; ширину швов; прямолинейность швов; ровность и горизонтальность поверхности; сцепление плиток с основанием; сопряжение плиточного покрытия с другими видами покрытий; заполнение швов между плитками; внешний вид готового покрытия, соответствие рисунка пола и типа плиток проекту; отсутствие зазоров между плинтусами и полом; отклонение плинтусов от прямой линии; просадку покрытия.
При устройстве полов из плит и плиток запрещается:
• укладка керамических плиток по асфальтобетонным стяжкам;
• применение поливинилхлоридных плит в помещениях с влажностью более 60%;
• наличие зазоров между плитами и подстилающим слоем;
• затирка раствором промежутков между стенами и плитами вместо укладки половинок плиток.
381
В соответствии с нормативными документами ровность поверхности пола контролируют во всех направлениях рейкой длиной 2 м. Зазоры между низом рейки и поверхностью покрытия не должны превышать 2...4 мм. Отклонения швов между рядами штучных материалов от прямого направления не должны превышать 10 мм на 10 м длины ряда.
Покрытия из поливинилхлоридных и кумароновых плиток не должны давать просадки. Просадка синтетических покрытий не должна превышать 1 мм после 24 ч воздействия сосредоточенной нагрузки в 500 Н, передаваемой через ролик диаметром 30 мм.
При устройстве полов из линолеума контролируют: соответствие линолеума требованиям ГОСТа и проекту; параллельность кромок полотнищ; марку мастики; срок годности мастики; чистоту поверхности основания; ровность поверхности, отсутствие бугров и впадин; влажность и прочность основания; ровность поверхности стяжки и ее толщину; влажность стяжки; отсутствие перегибов, бугров и загибов на полотнищах линолеума; температуру воздуха; срок выдерживания раскатанного линолеума в помещении; параллельность кромок; ширину и длину полотнищ линолеума; толщину и равномерность слоя мастики; правильность прирезки кромок; соблюдение технологии приклеивания картин и полос; величину уступов, зазоров между кромками смежных элементов; отсутствие вмятин, не приклеенных участков; ровность, горизонтальность поверхности; величину просадки покрытия; отсутствие трещин; внешний вид, чистоту покрытия.
При устройстве линолеумных полов не допускается наличие:
• зазоров между смежными кромками полотнищ линолеума после нарезки;
• уступов между кромками смежных элементов покрытий из линолеума;
• щелей между плинтусами и покрытием пола, а также стенами и перегородками.
Дощатые полы устраивают из досок шириной 74...124 мм, имеющих влажность не более 12%. Все доски должны быть обработаны антисептиком с тыльной стороны и по кромкам. В процессе настилки полов контролируют: влажность и сортность досок; их длину и толщину; наличие ан-тисептирующего покрытия; размер зазора между первой доской и стеной; количество одновременно сплачиваемых досок; размер зазора между сплачиваемыми досками; правильность гвоздевого крепления досок к лагам (длина, количество гвоздей, втапливание шляпок).
Контроль осуществляется визуально, лабораторным путем, с помощью складного метра и двухметровой рейки.
При выполнении дощатых полов запрещается:
382
• выкладывать столбики под лаги из силикатного кирпича и других искусственных камней;
• подбивать деревянные клинья под лаги для их выравнивания;
• устраивать полы в смежных помещениях с разницей уровней;
• оставлять уступы между кромками смежных элементов.
Зазор между досками покрытия и стенами должен быть в пределах 15...20 мм и перекрываться плинтусами. Уровень пола в квартире должен быть на 15...20 мм ниже чистого пола площадки лестничной клетки.
При устройстве паркетных полов контролируют цвет, сорт древесины, форму паркетных клепок, качество щитов, размеры паркетных клепок и щитов; влажность паркета; соответствие грунтовки и мастики проекту; температуру материалов; очистку поверхности; ровность основания; горизонтальность или заданный уклон основания; наличие грунтовки; наличие картонной прослойки; толщину слоя мастики; плотность приклейки штучного паркета; качество сцепления паркета с основанием.
Запрещается:
• забивать гвозди в лицевую поверхность паркетных клепок и паркетных щитов;
• устраивать покрытия на дощатом основании, имеющем зыбкость;
• оставлять уступы между кромками смежных элементов покрытия, а также щели между плинтусами, покрытием пола или стенами.
Между паркетным полом и стенами или перегородками должен быть оставлен зазор 15 мм. Длина уступа между паркетным покрытием и элементами окаймления пола не должна превышать 2 мм.
14.3. Техника безопасности
Остекление. Заготовку стекол необходимо производить в отдельном помещении на специальных столах, а обрезки складывать в ящик и систематически удалять в отведенные для этого места. Переносить оконное стекло следует в вертикальном положении в ящиках, а витринное — на лямках с прокладками.
Запрещается одновременно выполнять стекольные работы на нескольких ярусах по высоте. Во время остекления переплетов на этажах должны быть приняты меры против падения инструментов, стекол и других предметов. Опасная зона (под рабочим местом стекольщика) должна быть ограждена. Остекление внтрин и витражей осуществляют с вышек
383
или подмостей. При вставке стекол рабочих необходимо снабжать приспособлениями для безопасной их переноски.
Перед остеклением световых фонарей и окон верхнего освещения до начала работ проверяют прочность и исправность переплетов. Подъем стекол к рабочему производят механизированным способом в специальной таре. Зону подъема стекла ограждают. При вставке наружных стекол рабочих обеспечивают предохранительными поясами, которые должны надежно крепиться. Установку витринного стекла разрешается производить при ветре силой не более 6 баллов.
Оштукатуривание поверхностей внутри зданий ведут с подмостей или передвижных столиков. Лестницы-стремянки используют только для выполнения мелких штукатурных работ. Оштукатуривание наружных поверхностей производят с инвентарных лесов или с передвижных башенных подмостей и самоходных установок. При отсутствии лесов наружные откосы оштукатуривают с огражденных настилов, выпускаемых из проемов.
До начала необходимо проверить исправность лесов, подмостей, рас-творонасосов, шлангов и другого оборудования и механизмов. Шланги и трубопроводы должны быть испытаны при давлении, вдвое превышающем рабочее. Предохранительные клапаны и манометры на оборудовании должны быть опломбированы.
К работе с механизмами и механизированным ручным инструментом допускаются рабочие, прошедшие обучение и имеющие соответствующее удостоверение. Электроинструмент, работающий на напряжении более ЗОВ, необходимо заземлять. Запрещается работать с растворонасоса-ми при давлении, превышающем указанное в паспорте. Переносные токоприемники должны работать на напряжении 36 В. Рабочие места шту-катуров-сопловщиков должны быть связаны сигнализацией с рабочими местами машинистов растворонасосных установок. Штукатуры-соплов-щики и штукатуры, наносящие обрызг вручную, должны быть снабжены защитными очками. Продувку растворопроводов сжатым воздухом производят только после удаления людей из опасной зоны. При искусственном просушивании помещений пребывание в них рабочих более 3 ч запрещается. Воспрещается сушка помещений открытыми жаровнями (мангалами). Калориферы, с помощью которых производят сушку поверхностей, необходимо заключать в кожухи из листовой стали и монтировать на специальных подставках.
Леса, с которых производят оштукатуривание, должны иметь надежный сплошной настил и прочно закрепляться к стене отделываемого зда
384
ния. Стойки лесов должны опираться на деревянные прокладки и прошиваться гвоздями. Если грунт насыпной, то основание под лесами необходимо спланировать и уплотнить.
Облицовка поверхностей производится рабочими, обеспеченными рукавицами, спецодеждой и очками. При облицовке поверхностей на растворе или полимерцементной мастике рабочий должен работать в перчатках, а при работе с кумарононайритовыми или другими клеями на легких растворителях должен надевать респиратор.
В помещениях, где облицовку выполняют с применением полисти-рольной, канифольной или инден-кумароновой мастик, необходимо обеспечить качественную вентиляцию. В процессе облицовки и в течение 2 сут после ее окончания запрещается курение, пользование электрическими нагревательными приборами, производство сварки, пайки и других работ, связанных с применением пламени и образованием искр. До начала облицовки с рабочими необходимо провести инструктаж о правилах обращения с мастикой.
Рабочие, осуществляющие облицовку стен плитками из природных камней и их распиловку, должны быть снабжены очками с небьющимися стеклами. При сухой обработке облицовочных элементов внутри помещений на рабочих местах устанавливают пылеотсасывающие устройства. При механизированной распиловке плит вокруг распиловочного станка должен быть уложен деревянный настил и обеспечен отвод воды.
При очистке облицовки пескоструйными аппаратами рабочие должны обеспечиваться защитными шлемами с очками.
Отделка поверхностей малярными составами может осуществляться механизированным способом. Помещения должны проветриваться или иметь искусственную вентиляцию. Рабочие, выполняющие окраску, должны обеспечиваться респираторами, защитными очками и комбинезонами. Необходимость в этом обусловливается тем, что в воздухе образуются мельчайшие частицы летучих растворителей и пигментов, вредно влияющих на человеческий организм.
Стены внутри помещений окрашивают с подмостей или лестниц-стремянок, надежность которых периодически проверяют. В помещениях, свежеокрашенных масляными красками, не допускается пребывание людей более 4 ч. Перед едой рабочие должны смывать краску с рук теплой водой с мылом.
Наружные поверхности зданий и сооружений окрашивают с лесов или люлек. Запрещается использовать подвесные лестницы и вышки.
385
Различные растворители, перхлорвиниловые и кремнийорганические окрасочные материалы хранят в специальных закрытых помещениях. Металлические емкости, в которых содержатся лакокрасочные материалы, должны быть закрыты стандартными пробками, а открывать их нужно инструментом, не вызывающим искрообразования. При работе с'окра-сочными материалами запрещается курение и использование огня. В процессе окраски обогреваемых труб и приборов отопления помещения следует усиленно проветривать во избежание угара рабочих.
Устройство покрытий полов производят рабочие, прошедшие обучение безопасным приемам работ и инструктаж об огнеопасности применяемых материалов и противопожарным мероприятиям при работе с ними. При работе с пылящими и активными материалами (известь, цемент и т.п.) необходимо защищать глаза и дыхательные пути от пыли, а кожу — от ожогов.
Клеи КН-2 и КН-3 и битумно-каучуковую мастику следует хранить в герметически закрывающейся таре, а при работе с ними необходимо проветривать помещение. В помещениях, где работают с клеями, запрещается курение, применение электронагревательных приборов и производство сварочных работ. Лампы временного освещения напряжением 127 и 220 В должны быть подвешены на высоте не менее 2,5 м. Переносные светильники должны работать от напряжения в 36 В. Такое же рабочее напряжение должны иметь все электроинструменты. Помимо этого они должны быть заземлены.
ЛИТЕРАТУРА
Белевич В.Б. Кровельные работы. — М.: Высшая школа, 2000.
ГруииланР.П. Теплоизоляционные работы. Справочник. — СПб.: Стройиздат, 1997.
Евдокимов Н.И., Мацкевич А.Ф., Сытник В.С. Технология монолитного бетона и железобетона. — М.: Высшая школа, 1980
Ерошевский М.И Технология городского строительства. — М.: Высшая школа, 1985
Ивлиев А.А., Кальгин А.А.. Скок ОМ. Отделочные строительные работы. — М ПрофОбрИздат, 2001.
Крейндлин Л.Н. Столярные, плотничные, стекольные и паркетные работы. — М.: Издательский центр «Академия», 1999.
ОнищенкоА.Г. Отделочные работы в строительстве. — М.: Высшая школа, 1989.
Покровский СП Гидроизоляционные работы/Справочник строителя. — М.. Стройиздат, 1985.
Полтавцев С.И. Монолитное домостроение. — М.: Стройиздат, 1993.
Попов Л.Н., Попов Н.Л. Строительные материалы и изделия. — М.: ГУП ЦПП, 2000.
Проект производства работ на возведение стен и перекрытий монолитного жилого дома в унифицированной крупнощитовой алюминиевой опалубке. — М.: ЦНИИОМТП, 2000.
Справочник строителя. Бетонные и железобетонные работы — М.: Стройиздат, 1993.
Теличенко В.И., Лапидус А.А., Терентьев О.М. Технология возведения зданий и сооружений.— М.: Высшая школа, 2001.
Технологическая карта на устройство столбчатых монолитных фундаментов с использованием мелкощитовой опалубки. — М.: ЦНИИОМТП, 1998.
Технология строительного производства/Под ред. Г.М. Бадьина и А.В. Мещанинова.— Л.: Стройиздат, 1987.
Технология строительных процессов/Под ред. Н.Н. Данилова и О.М. Терентьева.— М.: Высшая школа, 2001.
Шахпаронов В В., Аблязов Л.П., Степанов ИВ. Организация строительного производства. Справочник строителя. — М.: Стройиздат, 1985.
СНиП 2.02.03—85. Свайные фундаменты/Госстрой России. — М.: ГУП ЦПП, 2001.
СНиП 2.03.11—85. Защита строительных конструкций от коррозии/Госстрой России. — М.: ГУП ЦПП, 2001.
СНиП 2.03 13—88. Полы/Госстрой России. — М.: ГУП ЦПП, 2001.
СНиП 2.08.01—89*. Жилые здания/Госстрой России. — М.: ГУП ЦПП, 2001.
СНиП 3.01—85*. Организация строительного производства. — М: Стройиздат, 1985.
СНиП 3.03.01—87. Несущие и ограждающие коиструкции/Госстрой России. — М.: ГУП ЦПП, 2001.
СНиП 3.04.01—87. Изоляционные и отделочные покрытия/Госстрой России. — М.: ГУП ЦПП, 2001.
СНиП 10-01—94. Система нормативных документов в строительстве. Основные положения/Госстрой России.—М.: ГУП ЦПП, 2001.
СНиП П-26—-76 Кровли/Госстрой России.—М.: ГУП ЦПП, 2001.
СНиПШ.4—80 . Техника безопасности в строительстве. — М.: Стройиздат, 1992.
387
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................................................. 3
РАЗДЕЛ 1. ТЕХНОЛОГИЯ МОНОЛИТНОГО БЕТОН А И ЖЕЛЕЗОБЕТОН А 4
Глава 1. Опалубливанне н армирование конструкций......................... 4
1,1. Состав бетонных и железобетонных работ......................... 4
1.2. Назначение и устройство опалубки................................ 7
1.2.1. Составные части опалубки и опалубочных систем............ 7
1.2.2. Требования к опалубке................................... 10
1.2.3. Материалы для изготовления опалубок..................... 12
1.2.4. Основные типы опалубок................................. 14
1.2.5. Технология процессов опалубливания.............. ... 18
1.2.6. Регламентирующие положения устройства опалубки...... 31
1.3. Армирование конструкций........................................ 34
1.3.1. Назначение и виды арматуры............................. 34
1.3.2. Состав арматурных работ................................. 39
1.3.3. Изготовление арматурных изделий......................... 39
1.3.4. Соединение арматурных элементов. Способы сварки..... 40
1.3.5. Контактная сварка....................................... 41
1.3.6. Дуговая электросварка................................... 43
1.3.7. Производство арматурных работ на объекте............ 45
1.3.8. Методы натяжения арматуры в предварительно-напряженных конструкциях..................................................... 49
Глава 2. Бетонирование конструкций...................................... 55
2.1. Приготовление бетонной смеси................. . . . 55
2.2. Транспортирование бетонной смеси.............................. 61
2.3. Укладка бетонной смеси....................................... 72
2.3.1. Подготовка к укладке бетонной смеси. . . 72
2.3.2. Способы укладки бетонной смеси................. .... 73
2.3.3. Уплотнение бетонной смеси вибрированием................. 75
2.3.4. Устройство рабочих швов................................. 79
2.3.5. Укладка бетонной смеси в различные конструкции...... 81
2.3.6. Комплексный процесс изготовления монолитных конструкций . . 89
2.4. Специальные методы бетонирования............................... 95
2.4.1. Вакуумирование бетона.................................. 96
2.4.2. Торкретирование......................................... 99
2.4.3. Укладка бетонной смеси под водой....................... 104
2.5. Выдерживание бетона........................................... 109
2.6. Распалубливание конструкций................................... 111
388
Глава 3. Особенности технологии бетонных работ в экстремальных условиях 113
3.1. Специфика и методы зимнего бетонирования....................... 113
3.1.1. Физические процессы и определяющие положения........ 113
3.1.2. Метод термоса....................................... 119
3.1.3. Бетонирование с применением противоморозных добавок . . 126
3.1.4. Искусственный протрев бетона........................ 130
3.1.5. Инфракрасный, индукционный и конвективный нагрев. . . . 141
3.1.6. Режимы нагрева и остывания бетона................... 147
3.2. Технология бетонных работ в условиях сухого жаркого климата . . 152
3.3. Особенности технологии бетонных и железобетонных работ при реконструкции сооружений ................................................. 155
3.4. Контроль качества.............................................. 158
3.5. Охрана труда................................................... 164
РАЗДЕЛ 2. ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ . 167
Глава 4. Технология устройства кровельных покрытий..................... 168
4.1. Несущие и ограждающие конструкции крыши........................ 168
4.2. Крыши с рулонными кровлями..................................... 173
4.2.1. Материалы для рулонных кровель.......................... 173
4.2.2. Подготовка рулонных материалов.......................... 179
4.2.3. Устройство рулонной кровли............................ 180
4.2.4. Механизация наклейки рулонного ковра. . ............ 186
4.3. Кровли из наплавляемых материалов............................. 189
4.4. Мастичные (безрулонные) кровли................................. 191
4.5. Асбестоцементные кровли........................................ 195
4.6. Покрытия из стального профилированного настила................. 199
4.7. Покрытие элементов кровли стальными листами . ..... 200
4.8. Современные конструкции кровель................................ 201
4.9. Особенности технологии при выполнении работ в экстремальных условиях 204
4.10. Контроль качества............................................. 206
4.11. Охрана труда при производстве кровельных работ................ 208
Глава 5. Технологии устройства гидроизоляционных покрытий .... 209
5.1. Виды и способы устройства гидроизоляции........................ 209
5.2. Окрасочная (обмазочная) гидроизоляция.......................... 212
5.3. Оклеенная гидроизоляция........................................ 216
5-4. Штукатурная гидроизоляция...................................... 221
5.5. Асфальтовая гидроизоляция...................................... 225
5.6. Сборная (облицовочная) гидроизоляция........................... 228
5.7. Специфика гидроизоляционных работ в зимних условиях............ 231
5.8. Контроль качества.............................................. 232
5.9. Охрана труда при производстве гидроизоляции.................... 232
Глава 6. Технология устройства теплоизоляционных покрытий . . 234
6.1. Виды теплоизоляции............................................. 234
6.2. Засыпная теплоизоляция......................................... 236
6.3. Мастичная теплоизоляция........................................ 237
6.4. Литая теплоизоляция............................................ 240
6.5. Обволакивающая теплоизоляция................................... 241
6.6. Сборно-блочная теплоизоляция................................. 243
6.7. Устройство теплоизоляции в зимних условиях..................... 250
6.8. Контроль качества.............................................. 250
389
6.9. Охрана труда при производстве теплоизоляции................... 252
Глава 7. Устройство антикоррозионных покрытий.......................... 253
7.1. Конструкции и способы их защиты от коррозии .... 253
7.2. Технология основных антикоррозионных покрытий................. 257
РАЗДЕЛ 3. ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ОТДЕЛОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ 259
Глава 8. Технология процессов остекления .............................. 260
8.1. Материалы для стекольных работ........................... . 261
8.2. Основные процессы при остеклении.............................. 265
Глава 9. Технология процессов оштукатуривания.......................... 270
9.1. Конструктивные элементы и виды штукатурки..................... 270
9.2. Классификация штукатурок...................................... 271
9.3. Материалы для штукатурных работ............................... 272
9.4. Основные слои штукатурного намета............................. 276
9.5. Виды обыкновенной штукатурки................................ 277
9.6. Подготовка поверхностей к оштукатуриванию..................... 278
9.7. Оштукатуривание поверхностей.................................. 281
9.8. Организация процесса оштукатуривания.......................... 285
9.9. Устройство декоративной штукатурки.......................... 286
9.10. Специальные виды штукатурки................................. 288
9.11. Оштукатуривание в зимних условиях............................ 289
9.12. Охрана труда................................................. 291
Глава 10. Технология процессов облицовки поверхностей . 292
10.1. Конструктивные элементы и виды облицовки стен................ 292
10.2. Материалы для облицовочных работ............................. 294
10.2.1. Плитки облицовочные................................... 294
10.2.2. Синтетические облицовочные материалы.................. 296
10.3. Облицовка поверхностей керамическими, стеклянными н глазурованны- 298 ми плитками.....................................................
10.4. Облицовка поверхностей листовыми материалами................. 304
10.5. Отделка поверхностей сайтингом............................... 312
Глава 11. Технологии устройства подвесных потолков..................... 313
11.1. Потолки из звукопоглощающих древесноволокнистых плит...... 313
11.2. Потолки из гипсовых акустических перфорированных плит .... 314
11.3. Потолки из декоративных плит «Акмигран», «Акминит» н «Армстронг» ............................................................. 315
Глава 12. Технологии окраски н оклеивания поверхностей................. 318
12.1. Конструктивные элементы и виды окраски....................... 318
12.2. Малярные составы и их свойства............................... 319
12.3. Подготовка поверхностей под окраску.......................... 320
12.4. Окраска поверхностей......................................... 322
12.4.1. Категории окраски..................................... 323
12.4.2. Окраска поверхностей водными составами................ 323
12.4.3. Окраска поверхностей масляными составами.............. 324
12.4.4. Окраска поверхностей синтетическими составами......... 325
12.4.5. Отделка фасадов....................................... 325
12.4.6. Нанесение окрасочных составов на поверхность.......... 327
12.5. Виды применяемых обоев....................................... 331
390
12.6. Наклейка бумажных обоев....................................... 334
12.7. Наклеивание синтетических пленок на бумажной основе........... 336
12.8. Оклейка поверхностей самоклеящимися пленками.................. 337
Глава 13. Технологии устройства покрытий полов.......................... 338
13.1. Конструктивные элементы н виды полов..................... 338
13.2. Устройство монолитных полов.............................. 339
13.3. Устройство покрытий из штучных и плиточных материалов .... 342
13.4. Сухой способ устройства основания под напольные покрытия. . . 348
13.5. Устройство покрытий из поливинилхлоридных плиток......... 352
13.6. Устройство пола из рулонных материалов................... 355
13.7. Устройство пола из древесины............................. 361
Глава 14. Специфические особенности выполнения отделочных покрытий 374
14.1. Особенности технологии при выполнении работ в экстремальных условиях ................................................................. 374
14.2. Контроль качества отделочных покрытий.................... 378
14.3. Техника безопасности..................................... 384
Учебное издание
Теличенко Валерий Иванович, Терентьев Олег Мефодиевич, Лапидус Азарий Абрамович
ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ Часть 2
Редакторы Т.Ф. Мельникова, Е.Н. Рожкова
Художник А.Ю. Войткевич
Художественный редактор З.Е. Анфиногенова Технические редакторы Л.А. Маркова, Н.П Тростянская Корректоры В А Жилкина, ГН Петрова Компьютерная верстка С.Н. Луговая
Лицензия ИД №06236 от 09.11.01.
Изд. № РЕНТ-4. Подл, в печать 07.10.04. Формат 60x88'/i6. Бум. офсетная Гарнитура «Таймс». Печать офсетная.
Объем 24,01 усл. печ л. 24,01 усл. кр -отт 24.61 уч.-изд. л.
Тираж 3000 экз. Зак Э-788.
ФГУП «Издательство «Высшая школа», 127994, Москва, ГСП-4, Неглинная ул., д. 29/14. Тел.: (095) 200-04-56 http://www.v-shkola.ru
E-mail: info@v-shkola.ru
Отдел реализации-. (095) 200-07-69, 200-59-39, факс: (095) 200-03-01
E-mail: sales@v-shkola.ru
Отпечатано в типографии ГУП ПИК «Идел-Пресс».
420066, г. Казань, ул. Декабристов, д. 2.