При укладке бетонной смеси в опалубку или форму и ее распределении необходимо учитывать следующие особенности этого технологического передела: 1) высоту допустимого свободного падения смеси в место распределения; 2) состояние поверхности предыдущего слоя бетона, на который укладывается смесь, если производится бетонирование монолита, а также стен соседних блоков; 3) разбивку объема выполняемых бетонных работ на отдельные участки; 4) условия разравнивания —распределения в опалубке смеси, поданной на место укладки; 5) погодные условия (температуру воздуха, выпадение дождя, снега) и др. Перечисленные условия наиболее типичны и их анализ поможет дать правильные решения. К началу укладки и распределения смесь при визуальном осмотре должна быть однородной и сохранять заданную пластичность-жесткость. В процессе укладки и распределения она также должна не изменять связность и однородность, сохранять пластичность-жесткость, на которую рассчитана для данного технологического передела. При значительном периоде между концом смешивания и разгрузкой с транспортных средств пластичность-жесткость может уменьшиться, после чего она все же должна соответствовать этому технологическому переделу.
Естественно, при проектировании смеси учитывается температурный фактор и относительная влажность воздуха, которые могут резко изменяться. По этой причине составляют несколько вариантов состава бетонной смеси, из которых используют тот, который соответствует конкретным условиям производства работ.
Нарушение однородности или величины заданной пластичности-жесткости смеси может привести к тому, что в конструкции ((сооружении) часть бетона получится с техническими свойствами ниже проектных: невозможно уплотнить смесь до заданной плотности, в теле бетона образуются раковины и снижается оцепление с арматурой, которое в некоторых местах может отсутствовать. Такой железобетон не надежен и его качество определяют пробным загружением.
Иногда могут создаться условия, при которых нужно подвезенную бетонную смесь сбрасывать с большой высоты. При разности в отметках не более 5 м смесь можно разгружать без каких-либо устройств. Если ее сбрасывают компактным объемом — большим комом, расслаивание исключено, как и при перекидывании смеси лопатой, когда ее сбрасывают кучно, «шлепком», а не «веером». При осыпании смеси с транспортерной ленты часты случаи расслаивания ее. Для сбрасывания смеси с большой высоты рекомендуется применять трубы диаметром, подбираемым с учетом размера порции сбрасываемой смеси. В таких случаях бетонную смесь целесообразно предварительно выгружать в бункера, оборудованные затворами и вибраторами-собирателями, которые способствуют тиксотропному разжижению смеси и ее передвижению к отверстию трубы небольшими порциями. Положение труб для опускания смеси должно исключать образование пробок, которые срывают ритм работы и создают дополнительные трудности. Смесь не расслаивается, если ее транспортировать в бадьях, автосамосвалах, из которых ее необходимо быстро разгружать. Неровность поверхности кузовов автосамосвалов, некачественная их очистка затрудняет выгрузку смеси.
Автором предложен способ разгрузки бетонной смеси с помощью подстилающего слоя крупного заполнителя. Для этого небольшую часть крупного заполнителя из состава бетонной смеси насылают из бункера тонким слоем на дно кузова автосамосвала, чем создают своеобразную подстилку. Бетонная смесь при опрокидывании кузова легко разгружается, а доза такого гравия (щебня) при вибрировании перемешивается со смесью. Сказанное имеет особое значение при перевозке смеси на большие расстояния.
Поверхность предыдущего слоя уложенной и уплотненной смеси, а также поверхности стенок опалубки (форм) должны обеспечивать монолитность изготавливаемой конструкции, съем опалубки с забетонированной детали (конструкции) и качество поверхности изготовленных сооружений. Для послойного бетонирования нужны бетоносмесительные установки производительностью, обеспечивающей возможность перекрытия очередного слоя за срок, несколько меньший сроков схватывания бетона, которые условно считаются равными 2 ч (по срокам схватывания цементного теста с соответствующим значением В/Ц). При послойном бетонировании связь между слоями создается физико-химическими процессами, что позволяет говорить о монолитности бетона в таком объекте.
При выполнении работ возникает ряд организационных и технических обстоятельств, требующих перерыва в уплотнении смеси, из-за чего приходится устраивать рабочие швы. Для уплотнения и твердения смеси с ранее затвердевшим слоем необходимо с последнего снять пленку, состоящую из продуктов гидратации с высоким содержанием воды и карбоната кальция. Для очистки слоя бетона применяют воду или воду и воздух, подаваемые под давлением, пескоструйный аппарат, механические шарошки и щетки.
Чтобы повысить сцепление слоев, в нижний слой перед окончанием его уплотнения заделывают короткую стержневую арматуру таким образом, чтобы часть стержня при последующей укладке смеси оказалась в верхнем слое. К сожалению, меры, направленные на повышение монолитности слоев при перерыве в укладке бетонной смеси, еще не решены настолько, чтобы контактная поверхность была равноценна монолитному бетону. Опыт кафедры дорожно-строительных материалов Московского автодорожного института показывает, что решение этого вопроса связано не только с приемами подготовки поверхности перед укладкой нового слоя бетонной смеси, но и с физико-химическим объединением слоев. Следовательно, предпоследний слой должен иметь такой состав цементного теста, который был бы заторможен до начала укладки новых порций смеси.
Отметим, что твердение бетона в толстых слоях представляет несомненный интерес, так как оно происходит под давлением вышележащих слоев бетона. Упрочнение нижележащих слоев может доходить до 50—60% от марочной прочности бетона. По этой причине бетонирование тонкими слоями на больших площадях не позволяет реализовать весьма значительное преимущество твердения бетона под пригрузом. Бетонирование больших площадей тонкими слоями связано с желанием снизить разогрев твердеющего бетона и организовать уплотнение пакетными вибраторами, располагаемыми на тракторах, двигающихся по укладываемой бетонной смеси. Сказанное о твердении бетона под пригрузом должно учитываться при его проектировании и, следовательно, создавать предпосылки для объективного сравнения вариантов организации бетонных работ.
Наличие в рабочих швах отдельных дефектов в контакте бетона при строительстве сооружений, работающих в водных средах, приводит к фильтрации воды и постепенному разрушению бетона, в частности, за счет выноса извести из цементного камня. Фильтрация также ухудшает внешний вид сооружений.
Некачественная подготовка опалубки и инвентарных форм приводит к большой затрате труда на снятии опалубки или на расформовке деталей (конструкций). При плохо организованной работе прибегают к использованию различных рычагов, ударам кувалдами по опалубке, что разрушает формы, сокращает сроки их использования. При этом поверхности распалубленного бетона наносится ущерб, так как с опалубкой отрывается от бетона цементный камень, а в ряде случаев — куски бетона.
Разбивка объема работ по укладке и уплотнению бетонной смеси непосредственно связана с предыдущим вопросом и имеет свои особенности. Действительно, при разбивке бетонных работ учитывают производительность бетоносмесительного узла (завода), качество подготавливаемой бетонной поверхности, условия последующей работы конструкции, что отмечают на чертежах как указание на необходимость укладки смеси без нарушения монолитности бетона. В ряде случаев, когда нет указаний, запрещающих устройства, рабочих швов, при изучении чертежей на выполняемую деталь нужно учитывать реальность последующего бетонирования, если его организуют с перерывами. Такой реальностью является расположение арматуры в бетоне вблизи рабочего шва, которая может не допустить очистки поверхности слоя; загрязнение арматуры бетонной смесью, находящейся выше рабочего слоя, не до пускающее ее последующей очистки перед укладкой бетонной смеси после перерыва; плохая организация производства работ, приводящая к перерывам в бетонировании (например, перерыв в доставке смеси, неучтенные обеденные перерывы, передача незаконченного бетонирования от одной к другой смене и ряд других особенностей, не учтенных в производстве работ).
Подача бетонной смеси к месту распределения и уплотнения производится по транспортерным лентам, трубопроводам и бетононасосам, а также при помощи кранов или других подъемных устройств, если смесь поступает в емкостях.
Условия распределения смеси связаны с типом вибратора, при выборе которого необходимо учитывать радиус его действия. По этой причине порция разравниваемой смеси должна быть строго определенной величины, а расположение вибратора в бетонируемом объекте (или на любом его участке) должно обеспечить тиксотропное разжижение бетонной смеси.
Погодные условия имеют очень важное значение для удобства производства и качества бетонных работ. В отличие от заводских цехов со стационарными условиями организация работ на строительстве должна быть гибкой и учитывать любые изменения погоды, не допуская срыва работ или снижения их качества. Действительно, в течение суток создаются неодинаковые условия для бетонирования. Например, летним днем даже в пределах Московской области температура может достигать 35°С и значительно снижаться к ночи. Такое суточное колебание, если работать днем с составом смеси, используемым ночью, может сильно повлиять на темпы работ и их качество. Еще большие трудности создаются на юге страны или в местах, где преобладают низкие и отрицательные температуры. В последнем случае необходимо принимать меры, защищающие бетон от замораживания. Особое внимание заслуживает организация работ при дожде или снегопаде. В любом из этих случаев укладываемая бетонная смесь должна быть защищена от попадания влаги.
После укладки и уплотнения бетонной смеси для проверки выполненных работ и приемки сооружения в эксплуатацию должны оставаться документы, в которых фиксируется выполнение проекта. Для этого до начала бетонирования производителем работ и лицами, принимающими эту работу, составляется акт с указанием выполнения в нужном объеме и надлежащего качества скрытых работ: по подготовке основания, выполнению гидроизоляции, армирования, установке закладных деталей, если они нужны, правильности установки подмостей и их крепления, опалубки, по облицовке, цементации и другим, которые указаны в проекте. Бетонные работы нельзя производить без тщательного осмотра уже выполненных скрытых работ и составления акта, разрешающего их производство.