Практические меры предохранения бетона от вредного влияния усадки и учет усадки бетона в расчетах железобетонных конструкций

Во избежание вредного влияния усадки бетон с момента его укладки требует специального ухода. Особая предосторожность необходима в продолжении первых 7 дней для защиты бетона от быстрого испарения под влиянием солнечных лучей, обезвоживания при ветре, резких колебаний температуры воздуха н действия атмосферной влаги. Поэтому уложенный в конструкцию свежий бетон должен быть, как правило, покрыт рогожами или матами, а в отдельных случаях и слоем песка, поддерживаемого во влажном состояния. Поливка бетона водой должна продолжаться не менее 7—10 суток. В летнее время она должна производиться несколько раз в день, а при жаркой погоде— и ночью. При организации поливки бетона не следует забывать, что чередующееся увлажнение и высыхание мешает нормальному процессу твердения бетона.
В наиболее ответственных конструкциях, в которых усадочные трещины недопустимы (как например, в резервуарах для воды), желательно укладывать по периметру стен водопроводные трубы с небольшими отверстиями, через которые конструкции непрерывно смачивались бы. Для больших же горизонтальных поверхностей желательно устанавливать аппараты дождевания, конечно, покрыв бетон рогожами или песком.
Усадка бетона путем отдачи воды протекает до 4 месяцев. До наступления двухмесячного возраста может возникнуть опасность недостачи воды для химических процессов твердения, а потому при особо неблагоприятных условиях твердения бетона (сухое, жаркое лето) в течение этого срока необходимо постоянно поддерживать бетон во влажном состоянии. Изложенные меры ухода обеспечивают нормальное и равномерное развитие усадки бетона в толще конструкции, хотя и не предотвращают ее от появления усадочных напряжений.
При большой протяженности конструкции усадочные деформации могут быть весьма значительными и чтобы их избежать, прибегают к разрезке бетонного и железобетонного массива на части усадочными швами. Обычно усадочные швы совмещают с температурными швами.
Такие швы должны проходить через все сооружение, не прерываясь ни у внутренних, ни у наружных стен. В тех случаях, когда шов, проходя и в пределах фундамента, обеспечивает возможность различных осадок двух примыкающих частей здания, он называется швом осадки.
При совмещении усадочных швов с температурными деформации усадки на протяжении между швами суммируются с деформациями от температуры.
Раньше по нашим нормам наибольшее расстояние между швами расширения не должно было превышать: в сооружениях из обычного железобетона — 40 м, из легкого железобетона — 25 м, в сооружениях смешанного типа (железобетонный каркас с деревянным или металлическим покрытием)—60 м. В нормированных бетонных сооружениях в зависимости от размеров элементов сооружения и разности температур зимнего н летнего периодов швы располагались через 10—20 м. Того же расстояния между температурными швами 10—20 м следовало придерживаться и в железобетонных плитных конструкциях, находящихся в неблагоприятных условиях чередующегося увлажнения и колебаний температуры, как-то: подпорные стенки, стенки брызгальннх бассейнов и др. В этих случаях при статическом расчете сооружения влияние усадки и температуры не учитывались.
Строительная практика знает очень много случаев отступления от этих указаний. Такие отступления объясняются особенностями сооружений и методами производства работ.
В американской практике при нормальном температурном режиме внутри здания деформационные швы устраивались на расстоянии 80—90 м. Промстройпроект в таких случаях обычно принимал расстояние между швами в 60 м, а в отдельных случаях —до 80 м, не производя специальной проверки напряжений от температуры и усадки.
Завод Форда в Америке на протяжении 100 м не имеет температурного шва; на заводе „Шарикоподшипник» в Москве расстояние между температурными швами составляет 90 м в американской практике наибольшие размеры выполненных силосных корпусов элеваторов колеблются от 78 до 158 м (Буффало); наибольшие размеры силосных корпусов в советской практике достигали 82 м (Ташкент) и 85 м (Москва). Наиболее благоприятные условия для увеличения расстояния между швами имеют высокие здания, которые вследствие гибкости колонн позволяют верхним этажам свободно деформироваться от изменений температуры.
Упругостью конструкции силосных корпусов с их тонкостенными круглыми силосами большой высоты оправдываются повышенные расстояния между температурными швами. Это же относится к учету влияния температуры в отапливаемых зданиях, имеющих гибкую железобетонную конструкцию, снаружи защищенных от атмосферных воздействий.
Иначе обстоит дело с усадкой бетона. В этом случае при необходимости увеличить расстояние между усадочными швами должны быть приняты специальные меры.
Такой мерой является разбивка сооружения временными усадочными швами на отдельные блоки с промежутками между ними, заполняемыми после того, когда в расчлененных блоках закончится основной процесс усадки бетона.
Этот прием находил широкое применение в массивных бетонных сооружениях плотин, шлюзов и др., в которых разбивка на блоки диктуется и производственными условиями, а именно: необходимостью ведения кладки отдельными участками с соблюдением очередности бетонирования.
Если тоннель или коллектор находится в благоприятных условиях с точки зрения колебаний температуры, то, чтобы избежать устройства деформационных швов как сложной н ответственной конструкции, сооружение разбивается на отдельные отсеки длиной 10-20 м с промежутком между ними около 2 м, которые в зависимости от времени их бетонирования уменьшают общее действие усадки.
Точно так же при бетонировании больших бетонных площадок участки между температурными швами разбиваются на отдельные блоки размером примерно 10 х 10 м путем прокладки деревянных реек, которые впоследствии вынимаются, а щели заделываются. Большое значение имеет также время бетонирования.
Бетонирование в более холодное время уменьшает растягивающие напряжения при дальнейшем понижении температуры воздуха, а сжатие при повышении температуры летом является неопасным в смысле образования трещин.
Соблюдение изложенных производственных правил при возведении железобетонных коллекторов длиной до 120 м и выше дало хорошие результаты.
С этой точки зрения сборный железобетон находится в исключительно благоприятных условиях. Усадка в сборных элементах протекает при их изготовлении, а потому на постройке при монтаже готовых элементов усадка в сооружении, как правило, не учитывается.
В случаях, когда расстояние между температурными и усадочными швами превышает расстояние, предусмотренное нормами, необходимо при статическом расчете учитывать влияние усадки бетона и изменение температуры, принимая коэффициенты укорочения от усадки.
В сооружениях, находящихся под водой, усадка (разбухание) совершенно не учитывается, так как она невелика и действует благоприятно, вызывая сжатие бетона.
#строительство #бетон #ремонт #монтаж