СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ Российский патент 2017 года по МПК E02D27/00 

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению монолитных водонепроницаемых конструкций большой протяженности без использования дополнительной гидроизоляции.

Известен способ устройства монолитных железобетонных фундаментов, возводимых захватками встык бетоном не ниже В40 с усиленным армированием стыков захваток (1).

Недостатками известного способа монолитного бетонирования являются значительные трудовые затраты, большая металлоемкость, сложность обеспечения режима твердения и предотвращения образования технологических трещин.

Наиболее близким является способ возведения монолитной фундаментной плиты повышенной прочности, включающий монтаж опалубки захватки, установку арматурного каркаса, укладку бетонной смеси в опалубку, твердение, распалубку, и последующее последовательное бетонирование смежных захваток с образованием технологических стыков путем заполнения зазоров между захватками бетоном на напрягающем цементе (2).

Недостатками такой конструкции является сложность бетонирования массивных фундаментов большой площади, возникновение трещин в температурных швах, длительность и трудоемкость устройства фундамента из-за необходимости устройства гидроизоляции.

Техническая задача заключается в упрощении возведения монолитного массивного фундамента и исключения устройства температурных швов при обеспечении трещиностойкости конструкции и гидроизоляции.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе возведения монолитных железобетонных конструкций, включающем монтаж опалубки для захваток, раскладку арматуры, последовательное бетонирование захваток с образованием просветов между ними, последующей выдержкой до набора бетоном расчетной прочности и омоноличивание просветов между захватками бетоном на напрягаюем цементе, согласно изобретению бетонирование захваток производят бетонной смесью с компенсированной усадкой прочностью класса В25 - В40 с самонапряжением до 0,8 МПа и водонепроницаемостью W12-W16, выдерживают его в течение 14-20 суток и заполняют просветы между захватками напрягающим бетоном с коэффициентом расширения 1,2-2,0 МПа и водопроницаемостью W14-W20 с образованием бесшовной монолитной конструкции. При этом бетонирование захваток могут производить бетонной смесью с компенсированной усадкой следующего состава, мас. %: портландцемент - 14,0-18,5; расширяющая добавка - 1,0-1,3; заполнители - 74,0-76,0; добавки - 0,4-0,45, вода - остальное, а заполнение зазоров между захватками осуществляют напрягающим бетоном следующего состава, мас. %: портландцемент - 14,8-18,8; расширяющая добавка - 1,5-2,0; заполнители - 72,9-77,0; добавки пластифицирующие и регулирующие твердение - 0,4-0,5, вода - остальное.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что бетонирование захваток производят бетонной смесью с компенсированной усадкой прочностью класса В25 - В40 с самонапряжением до 0,8 МПа и водонепроницаемостью W12-W16, выдерживают его в течение 14-20 суток и заполняют просветы между захватками напрягающим бетоном с коэффициентом расширения 1,2-2,0 МПа и водопроницаемостью W14-W20 с образованием бесшовной монолитной конструкции.

Такой бетон имеет свободные деформации - 0,1-0,15% и самонапряжение до 0,8 МПа, и, в то же время водонепроницаемость бетона - W12-W16. Таким образом, выполнение основного бетона захваток конструкции бетоном с компенсированной усадкой позволяет обеспечить прочность класса В25-В30 и полностью отказаться от использования дополнительной гидроизоляции.

Для обеспечения монолитности конструкций и отказа от температурно-усадочных швов между захватками из бетона с компенсированной усадкой через 12-14 дней после бетонирования бетонируются «вставки» из напрягающего бетона состава. Расчет величины «вставок» из напрягающего бетона определяется расчетным путем. В расчете учитывается величина остаточной деформации бетона, размеры конструкции, армирование, условия твердения и эксплуатации конструкций.

Однако в конструкциях большой протяженности возникают значительные по величине деформации усадки, которые могут привести к образованию трещин, поэтому в железобетонной конструкции, в частности при возведении фундаментной плиты, предлагается использовать напрягающий бетон различной энергии и самонапряжения и бетонирование производить полосами.

В расчетном аппарате, как показано в методике оценки развития деформаций, используются статистически обоснованные характеристики бетона, принимаемые в зависимости от состава бетона, его возраста, условий окружающей среды в стадии твердения и эксплуатации и других факторов, позволяющие более правильно проектировать бесшовные конструкции большой протяженности из напрягающего бетона без использования гидроизоляции.

Технический результат заключается в снижении трудоемкости монолитного бетонирования конструкций большой протяженности, сокращение сроков строительства при обеспечении трещиностойкости бетона и исключение устройства гидроизоляции.

Примеры расчета «вставок» из напрягающего бетона на различных объектах представлены в таблице.

Примеры осуществления способа.

Пример 1

Бетонировали фундаментную плиту размером 156×38×1,1 м из бетона с компенсированной усадкой класса В25 состава:

- портландцемент - 14,4%;

- расширяющая добавка - 1,23%;

- заполнители (песок + щебень) - 77,1%;

- добавки - 0,47%;

- вода - 6,8%.

Уложены вставки из напрягающего бетона.

Захватки из бетона с компенсированной усадкой размером 52×52×52 м.

Характеристики бетона с компенсированной усадкой: класс В25, Sp. - 0,8, W16.

Вставки из бетона напрягающего: 2 вставки размером по 1,73 м.

Состав бетона:

- портландцемент - 15,0%;

- расширяющая добавка - 1,6%;

- заполнители (песок + щебень) - 76,0%;

- добавки - 0,48%;

- вода - 6,92%.

Характеристики бетона с компенсированной усадкой: класс В30, Sp. - 1,23, W18.

Пример 2

Фундаментную плиту размером 86×42×1,0 м с одной вставкой 1,86 м из бетона с компенсированной усадкой класса В25 состава:

- портландцемент - 15,0%;

- расширяющая добавка - 1,47%;

- заполнители (песок + щебень) - 77,1%;

- добавки - 0,48%;

- вода - 5,95%.

Характеристики бетона с компенсированной усадкой: класс В25, Sp. - 0,85, W18.

Вставка из бетона напрягающего размером 1,86 м.

Состав бетона:

- портландцемент - 15,8%;

- расширяющая добавка - 1,67%;

- заполнители (песок + щебень) - 76,1%;

- добавки - 0,41%;

- вода - 5,98%.

Характеристики бетона с компенсированной усадкой: класс В40, Sp. - 1,32, W20.

Пример 3

Фундаментную плиту размером 115×52×1,2 м из бетона с компенсированной усадкой класса В25 состава:

- портландцемент - 14,8%;

- расширяющая добавка - 1,18%;

- заполнители (песок + щебень) - 76,9%;

- добавки - 0,45%;

- вода - 6,67%.

Характеристики бетона с компенсированной усадкой: класс В25, Sp. - 0,88, W16.

Уложены 2 вставки из бетона напрягающего размером 1,05 м и 1,046 м.

Состав бетона:

- портландцемент - 15,2%;

- расширяющая добавка - 1,41%;

- заполнители (песок + щебень) - 76,1%;

- добавки - 0,42%;

- вода - 6,87%.

Характеристики бетона с компенсированной усадкой: класс В25, Sp. - 1,0, W18.

Источники информации

1. Патент РФ №2187597, кл. E02D 27/00, опубл. 20.08.2002.

2. SU №1283294, кл. E02D 27/00, опубл. 15.01.1987 (прототип).

Изобретение направлено на возведение монолитных водонепроницаемых конструкций большой протяженности без использования дополнительной гидроизоляции. Указанный технический результат достигается тем, что бетонирование захваток производят бетонной смесью с компенсированной усадкой прочностью класса В25 - В40 с самонапряжением до 0,8 МПа и водонепроницаемостью W12-W16, выдерживают его в течение 14-20 суток и заполняют просветы между захватками напрягающим бетоном с коэффициентом расширения 1,2-2,0 МПа и водопроницаемостью W14-W20 с образованием бесшовной монолитной конструкции. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ возведения монолитных железобетонных конструкций, включающий монтаж опалубки для захваток, раскладку арматуры, последовательное бетонирование захваток с образованием просветов между ними, последующей выдержкой до набора бетоном расчетной прочности и омоноличивание просветов между захватками бетоном на напрягающем цементе, отличающийся тем, что бетонирование захваток производят бетонной смесью с компенсированной усадкой прочностью класса В25-В40 с самонапряжением до 0,8 МПа и водонепроницаемостью W12-W16, выдерживают его в течение 14-20 суток и заполняют просветы между захватками напрягающим бетоном с коэффициентом расширения 1,2-2,0 МПа и водопроницаемостью W14-W20 с образованием бесшовной монолитной конструкции.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что бетонирование захваток производят бетонной смесью с компенсированной усадкой следующего состава, мас. %: портландцемент - 14,0-18,5; расширяющая добавка - 1,0-1,3; заполнители - 74,0-76,0; добавки - 0,4-0,45, вода - остальное, а заполнение зазоров между захватками осуществляют напрягающим бетоном следующего состава, мас. %: портландцемент 14,8-18,8; расширяющая добавка - 1,5-2,0; заполнители - 72,9-77,0; добавки пластифицирующие и регулирующие твердение - 0,4-0,5, вода - остальное.