Podvodní betonáž je pokládka betonové směsi pod vodu bez výroby drenážních prací. Používá se při stavbě podvodních částí mostních podpěr, základů, podpěr elektrického vedení, stavebních a opravných pracích na vodních stavbách.
Pro betonáž pod vodou se používají různé metody: vertikálně se pohybující potrubí (VPT), stoupající malta (VR), pokládka s bunkry, pěchování betonové směsi, pokládání betonové směsi do pytlů.
metoda VPT. Jedná se o nejpokročilejší způsob podvodní betonáže v hloubkách od 1,5 do 50 m. Touto metodou se betonují konstrukce v jámě, chráněné před stékající vodou.
Obrázek 1. Schéma podvodní betonáže metodou svisle se pohybující trubky (a) a stoupající malty (b): 1 – svisle se pohybující trubka, 2 – bednění, 3
– položená betonová směs, 4 – přívodní potrubí malty, 5 – výplň horniny, 6 – bezpečnostní šachta, 7 – výplň vyplněná maltou
Jako plot se používá buď speciálně vyrobené bednění (obr. 1a) ve formě prostorových bloků (krabic) ze dřeva, železobetonu nebo kovu, nebo konstrukce konstrukce (skořepinové desky, stěny obřích masivů, propady , štětovnice, skořepiny velkého průměru, ryazhej), nebo štětovnice. Konstrukce bednění musí být nepropustná pro maltu a cementovou pastu.
Pro podávání betonové směsi do jímky jsou instalovány bezešvé ocelové trubky o průměru 200–300 mm, složené ze samostatných článků délky 1–3 m. Trubky jsou zavěšeny jeřábem na vrátky připevněné k nástavbě oplocení jámy. Shora jsou trubky zakončeny trychtýřem, zespodu, aby nedošlo k naplnění vodou, jsou uzavřeny kovovými ventily otevřenými z lešení. Poloměr trubky není větší než 6 m. Počet trubek instalovaných v jámě se určuje s přihlédnutím k povinnému překrytí celé plochy betonáže s kruhovými zónami působení trubek. Trubky spuštěné ke dnu s uzavřenými spodními ventily jsou naplněny až nahoru betonovou směsí. Když jsou ventily otevřeny, betonová směs opouštějící trubky se šíří po dně jámy a stoupá nad spodní konec trubek. Betonová směs, která se dále přivádí a opouští trubky, vymačká beton, částečně vymytý vodou.
Směs je podávána betonovými čerpadly, pneumatickými dmychadly nebo přímo z betonových míchaček. Potrubí musí být po celou dobu ponořeno do betonu: ne méně než 0,8 m v hloubce betonáže do 10 m a ne méně než 1,5 m v hloubce do 20 m, aby se zajistilo, že voda nevnikne do potrubí. Když vrstva podvodního betonu dosáhne projektované tloušťky, trubky se z ní odstraní.
Betonová směs podle metody VPT, položená s vibracemi, musí mít pohyblivost měřenou tahem kužele 6-12 cm, položená bez vibrací – 16-20 cm.
Technologie stavebních procesů.
Připravte jej na štěrku nebo směsi štěrku s 20-30% drceného kamene, nezapomeňte zavést plastifikační přísady.
Při objemu betonové hmoty větším než 200 m 3 a u nosných konstrukcí bez ohledu na objem by betonáži metodou VPT měla předcházet výroba experimentálních bloků o objemu 3 m 3 pod vodou, na kterých se kontrolují technické vlastnosti betonové směsi, přijaté způsoby betonáže a kvalita betonu.
VR metoda. Cementopísková malta, cementová malta bez písku nebo cementová malta s přísadami se vstřikuje pod tlakem do skalní výplně (obr. 1b) nebo drceného kameniva potrubím o průměru 38–100 mm instalovaným přímo do výplně. . Roztok stoupající zdola nahoru vytlačuje vodu z dutin v tahu a vytváří monolit (injektážní metoda tlakové betonáže).
Pokud se betonují s osazením trubek v ohradních šachtách, pak se nejprve v prostoru uzavřeném bedněním 2 osazují svislé šachty 6 s příhradovými stěnami, které lze svařit z ocelových kolejnic nebo válcovaných výrobků. Poté se do bednění nalije velké kamenivo. Na konci výsypu se do dolů spustí potrubí, aby se roztok nalil. V tomto případě se roztok v hrubém kamenivu šíří pod tlakem kolony roztoku v šachtě a není použit tlak v potrubí (gravitační metoda beztlakové betonáže).
Při nalévání roztoku se trubky zvednou, čímž se zabrání průniku vody nebo vzduchu. To je zajištěno neustálým zahlubováním trubek do pokládané malty při betonáži minimálně o 0,8 m. Poloměr trubek je určen betonáží experimentálních bloků. V praxi se při lití kamenné výplně považuje akční rádius ne větší než 3 m a při nalévání kameniva z drceného kamene – ne větší než 2 m.
Metoda VR s litím velkého kamenného překrytí cemento-pískovou maltou se používá v hloubkách nejvýše 20 m k získání betonu, jehož požadavky nepřekračují požadavky na suťové zdivo.
Metoda VR s litím drceného kameniva cementopískovou maltou se používá v hloubkách nejvýše 20 m, kdy jsou kladeny požadavky na beton splňující požadavky na běžný monolitický beton. Metoda VR se zaléváním drceného kameniva cementovou maltou bez písku nebo cementovou maltou s přísadami se používá v hloubkách betonáže od 20 do 50 m a bez ohledu na hloubku (maximálně však 50 m) s vysokými požadavky na pevnost a rovnoměrnost betonu. v kritických konstrukcích (silně vyztužené a malorozměrové konstrukce, vodotěsné polštáře a skořepiny, monolitické spoje).
Metoda VR má oproti metodě VPT řadu výhod: místo betonárny se používá mísírna malty s nižší produktivitou; doprava betonové směsi byla nahrazena samostatným dodáváním hrubého kameniva a malty, což eliminuje možnost vrstvení betonové směsi.
Mezi nevýhody metody VR patří nutnost pečlivého výběru zrnitostního složení písku, zvýšený počet trubek a nedostatečně spolehlivé vyplňování dutin maltou.
Tato metoda se používá tam, kde je vzhledem k podmínkám práce nebo velikosti betonované konstrukce nemožné nebo ekonomicky nerozumné použít metodu VPT: při opravách konstrukcí ve stísněných podmínkách, při betonování malých konstrukcí s hustou výztuží a konstrukcí , stejně jako jejich části ze suťového zdiva.
Betonování metodou VR při objemech 200 m 3 a u nosných konstrukcí libovolného objemu by měla předcházet výroba experimentálních bloků o objemu 5 m 3 pro beton s litím velkého kamene a 3 m 3 pro beton s litím drceného kameniva.
Bunkrová metoda. Betonová směs se spouští pod vodou na základnu betonovaného prvku v bunkrech (otevírací boxy, vědra nebo drapáky) a vykládá se otevřeným dnem nebo bránou. Obvykle se používají bunkry o kapacitě
Technologie stavebních procesů.
0,2 až 3 m 3 , nahoře uzavřené a mající těsnění podél obrysu otvoru, které zabraňuje vytékání cementové pasty a pronikání vody do bunkru. Betonová směs se uvolňuje s minimálním oddělením dna násypky od povrchu pokládaného betonu, s vyloučením možnosti volného kapání betonové směsi vodním sloupcem.
Výhoda způsobu pokládky bunkru spočívá v možnosti betonování v libovolné hloubce, v provádění prací bez lešení, v možnosti uložení betonové směsi na nerovný podklad s velkými prohlubněmi a převýšeními.
Při betonáži s bunkry však dochází při vyložení bunkru k částečnému vymytí směsi a dochází k určitému vrstvení pokládky.
Tato metoda se používá, pokud značka položeného betonu není vyšší než 200.
Způsob pěchování betonové směsi (obr. 2). Z betonové směsi se vytvoří ostrůvek a následně se betonová směs v bloku rozprostírá pěchováním nebo vibracemi. Tato metoda se používá při hloubce vody do 1,5 m pro velkoplošné stavby se stupněm betonu do 300. Konstrukce se betonují na značku umístěnou nad hladinou vody a jeden z rozměrů bloku v plánu musí být větší než dvojnásobek hloubky betonáže.
Obrázek 2. Schéma podvodní betonáže pěchováním betonové směsi
Používá se betonová směs s kuželovým tahem 5-7 cm, v jednom z rohů tvárnice se pomocí trubky ze speciální vany (bunkru) vytvoří betonový ostrůvek, který je vyveden minimálně 30 cm nad hladinu vody. . Podvodní svah ostrova, od kterého začíná pěchování, by měl svírat úhel 35-45 ° k horizontále pod vodou. Nové porce betonové směsi se do ostrůvku vrážejí rovnoměrně s intenzitou, která nenarušuje proces tvrdnutí položeného betonu, ne blíže než 20-30 cm od okraje vody. Tato technika poskytuje ochranu před kontaktem nových částí betonové směsi s vodou.
Způsob pokládky betonové směsi v pytlích. Betonová směs se spouští pod vodu ve svázaných pytlích o objemu 10-15 litrů. ze vzácné, ale odolné látky. Betonová směs by měla mít sesednutí 1-5 cm s maximální velikostí kameniva 20 mm.
Tato metoda se používá jako pomocná pro utěsnění trhlin v místě napojení bednění na nerovné dno, místo bednění pro betonáž pod vodou do hloubky 2 m a ochranu před vlnami a silnými proudy i v případě havárie.
Technologie lití betonu do vody, lití základů
Nalévání betonu do vody se stává nezbytnou fází práce při výstavbě určitých vodních staveb, stejně jako někdy v soukromé individuální výstavbě, kdy je podzemní voda velmi vysoká. A pokud soukromá výstavba tuto možnost, vyžadující nejpřijatelnější podmínky pro lití betonu, nevítá, pak v průmyslovém sektoru probíhá podvodní betonování bez problémů podle vytvořených a vyzkoušených technologií.
Při stavbě různých vlnolamů, pilířů, mostů a jiných typů konstrukcí je nutné do vody nalévat beton. V soukromí taková potřeba vzniká zřídka – pokud se stavební práce provádějí v blízkosti vody, pokud je hladina podzemní vody velmi vysoká, když je naléhavé provést úkol v podmínkách stojaté vody z tání atd.
Existují pouze dvě hlavní technologie pro průmyslové lití betonu do vody: kazetová verze a použití pilot.
Každý z nich má své nevýhody a výhody. Při individuální výstavbě se používá kapilární varianta a podvodní betonáž s pytli cementu.
Jak nalít beton do vody a je to možné
Při stavbě konvenční konstrukce je hlavní podmínkou nepřítomnost vody na dně výkopu pro základ, jinak se práce nezačnou a počkejte, dokud půda nevyschne. Ale ve výjimečných případech a při navrhování a realizaci vodních staveb se otázka, zda lze beton nalít do vody, nevznáší – prostě neexistuje žádná jiná možnost.
metoda hromádky
Před nalitím betonu do vody jsou do dna nádrže zaraženy speciální piloty – speciální železobetonové pilíře vzájemně propojené pero-drážkovým zámkem. Tento typ zámku se používá ke spojování laminátových podlah, podlah s perem a drážkou atd., proto se pilotům také říká pero-drážka.
Zámek nezajišťuje těsnost, voda volně prochází do bednění, ale to neovlivňuje kvalitu betonáže, protože při práci je použit speciální typ betonu, který je v polotovarové konzistenci.
Tato metoda se používá při hlubinné betonáži, protože umožňuje nalít beton a zajistit jeho pevnost v hloubce až 50 metrů.
Nejprve je připraveno staveniště nad objektem, kde se plánuje zalévání betonem do vody. Na místě je instalován výtah, k němuž je zavěšeno potrubí o průměru více než 20 centimetrů. Aby bylo zajištěno správné a rychlé nalévání, musí být zvedací lano rychle spuštěno/zvednuto s přesností menší než 3 centimetry.
Potrubí je naplněno sáčkem, který zabraňuje vniknutí vody a vymývání směsi. Roztok se přivádí do sáčku přes nálevku – v procesu vážení se spodní část trubky snižuje, čímž se vytlačuje voda. Potrubí musí být naplněno co nejtěsněji, beton se nalévá v několika úrovních. Každá má nespolehlivou vrchní vrstvu (hrozí, že se do směsi dostane voda), proto se před položením další vrstvy odstraní malá vrstva té předchozí.
Velké mezery jsou vyplněny maltou pomocí několika trubek velkého průměru. Roztok se musí nechat ležet na vzduchu, aby trochu vyschl a podařilo se mu dosáhnout požadované konzistence. Během procesu sušení je beton zakryt plachtou, která jej chrání před deštěm a sluncem. Roztok se připravuje s různými indikátory hustoty: nasycený vytváří skořápku o tloušťce 1 metr, její jádro je naplněno nenasycenou směsí.
Naplněnou směs je nutné bezpodmínečně utěsnit – práce se provádí opatrně, aby nedošlo k aktivním vibracím vody.
Technologie lití
Před litím betonu do vody je nutné zvolit správnou technologii, která by splňovala požadavky a podmínky práce, umožnila by dosáhnout požadovaných charakteristik pevnosti a spolehlivosti. V průmyslu a soukromé výstavbě se používají různé technologie, což je vysvětleno rozdíly v rozsahu prací a podmínek pro jejich realizaci.
Technologie stoupacích trubek
K implementaci této technologie budete potřebovat: dva druhy betonové malty, plošinu z pilot, jakékoli zařízení pro zvedání nákladu (může to být naviják nebo kladkostroj, malý plovoucí jeřáb atd.), traverzu, trubky, nakládací zařízení trychtýř, bednění (pomůže oplotit uzavřený prostor pracovního objektu od vod nádrže).
Díky této metodě je možné vytvářet pevné a spolehlivé betonové konstrukce v relativně malých hloubkách. Na hladině nádrže, přímo nad zalévanou konstrukcí, na pilotách (zaražených do dna) se buduje pracovní plošina. Na něm je instalována traverza, na ní je zavěšeno potrubí pro přívod o průřezu nejméně 20 centimetrů. Trubky se zvedají a spouštějí pomocí navijáku nebo kladkostroje.
Nejlepší je, když je malta dodávána pomocí betonového čerpadla a potrubí je spouštěno / zvedáno plovoucím jeřábem – tímto způsobem je možné dosáhnout vyšší produktivity a lepší kvality. Počet nakládacích trubek závisí na plnicích objemech.
Před naléváním je spodní část konstrukce pokryta plachtou nebo plátnem (jakákoli hustá tkanina), překrývající bednění, poté je povrch vyrovnán kamenem a sutinami (to se provádí, aby se zabránilo úniku betonu přes reliéf). Pro lití se používá nasycený a nenasycený beton: prvním je zpevnění bednění po obvodu, druhým je zhotovení jádra konstrukce. Před naléváním se oba roztoky udržují na vzduchu.
Proces nalévání betonu do vody:
- Potrubí (nebo trubky) je spuštěno na dno
- Beton se přivádí do trubky, dokud není její vnitřní prostor zcela vyplněn.
- Trubka je zvedána zvedacím zařízením, při kterém je roztok vykládán na dno
- Plnění vrstva po vrstvě se provádí, dokud není práce dokončena.
Práce se musí dělat rychle – aby každá spodní vrstva nestihla zkamenět a zůstala polotekutá. Způsob betonování pomocí trubek je relevantní pouze tam, kde nejsou silné proudy a nejsou patrné vlny v nádržích.
Kessonova metoda
K realizaci této metody budete potřebovat: betonovou maltu v pytlích (pro zhotovení základu), pouze maltu na zalití, speciální bednění (keson), zalévací trubky (nutně s ventily), betonovou pumpu, malý plovoucí jeřáb, kotvy s kabely. Obvykle se tato metoda volí pro hlubokovodní betonování v hloubce 30-50 metrů, stejně jako tam, kde jsou velké vlny, podvodní proudy.
Metoda vyžaduje stavbu dostatečně pevného bednění – pokud je práce malá, je vyrobena ze svařované kovové konstrukce, kterou na dno spouští plovoucí jeřáb (to je ten keson).
Pokud plánujete nalít beton na velkou konstrukci:
- Kopání jámy nebo příkopu pomocí bagrů na dně nádrže o velikosti, která odpovídá designu
- Naplnění jámy pytli betonu
- Zarážení ocelových pilot do dna zřetelně po celém obvodu základny konstrukce – musíte se ujistit, že jsou s mírným sklonem (ukáže se, že piloty stojí ve vějíři) k vnější straně konstrukce ( dělat svahy)
- Aby nebyl narušen svah, jsou piloty upevněny kotvami a kabely ke dnu.
- Uvnitř je plocha mezi hromadami rovnoměrně sešita ocelovými plechy o minimální tloušťce 10 milimetrů nebo deskami o minimální tloušťce 50 milimetrů.
- Vnější povrch mezi pilotami je vyztužen pásy vyrobenými z kovových tyčí, kanálů nebo rohů.
Roztok je dodáván do potrubí pod působením přetlaku – koneckonců na koncích potrubí jsou dva ventily, přívod se provádí betonovým čerpadlem. Zbývající fáze jsou podobné procesu betonování piloty.
Jak připravit konkrétní řešení
Betonový roztok se připravuje ve dvou typech – nasycený (7 dílů drceného kamene a 2 díly portlandského cementu) a nenasycený (6 dílů drceného kamene a část cementu). Oba roztoky je nutné uchovávat na čerstvém vzduchu, aby trochu ztvrdly, což zabrání vymytí směsi vodou: první roztok se udržuje 5 hodin, druhý 3. Umístí se pod přístřešek nebo přikryjí s něčím.
Aby nedošlo k porušení pevnosti konstrukce, je nutné sledovat konzistenci řešení. Další vrstvu tedy můžete nalít pouze na polotekutý roztok, který ještě neztuhl. V opačném případě nebude struktura pevná, mohou se objevit praskliny.
Práce s betonem ve vodě pro soukromou bytovou výstavbu
Při individuální výstavbě se používají další technologie lití betonu do vody, které umožňují řešit nejrůznější problémy. Koneckonců, lití betonu do vody například pro základy je nepřijatelné. Proto musíte nejprve vytvořit spolehlivou a odolnou betonovou konstrukci, ale již na ní vybavit základ.
Zařízení pomocí sáčků
Technologie je zcela jednoduchá: nasycený roztok se smíchá, nalije do pytlů, které vyplní jámu nebo příkop (připravenou jámu nad hladinou podzemní vody). Počkají 30 dní, poté se konvenční technologií postaví kolem konstrukce bednění (zdi nebo základy).
Kapilární technologie
Složitější je varianta lití betonu do vody.
Pomocí této technologie je vybaven pilotový rošt a nejen to. U prašných a jemných písků nasycených vodou je monolitický základ vyztužen ocelovou výztuží nebo pancéřovým pásem.
Hlavní fáze lití betonu:
- Nejprve vykopejte jámu nebo příkop.
- V jámě jsou instalovány kovové trubky o průřezu do 10 centimetrů.
- Drcený kámen se nalije nad hladinu podzemní vody (je lepší vzít materiál různých frakcí, smíchat několik typů).
- Tekutá betonová směs vyrobená z písku a cementu (s přidáním změkčovadla nebo bez něj) je přiváděna potrubím do lože z drceného kamene. Postupně se trubky zvednou tak, aby směs vyplnila celý prostor plánovaného základu.
- K provedení práce budete muset přitáhnout jeřáb, budete muset zajistit speciální podstavec nad staveništěm (nejlépe mobilní konstrukce).
Nalévání betonu do vody je poměrně obtížný úkol, ale proveditelný. Při správném výběru vhodné technologie pro podmínky a požadavky, dodržování receptury na přípravu betonového řešení je docela možné vytvořit vysoce kvalitní a trvanlivou strukturu, která se nezhroutí pod vlivem jakýchkoli vnějších faktorů.
