Застынет ли цемент под водой

Перед началом заливки дно предполагаемой конструкции покрывается плотной тканью парусиной или брезентом с нахлестом на опалубку и выравнивается каменно-щебеночной отсыпкой. Это делается во избежание утечки бетона через перепады рельефа дна водоема. Первый укладывают по периметру опалубки, а вторым заливают ядро конструкции. При этом перед заливкой оба вида бетона должны выдерживаться на воздухе, в тени в течение 5 и 3-х часов соответственно.

Собственно процесс заливки следующий. Труба опускается на дно водоема. В трубу, до заполнения всего трубного пространства подается бетон. Далее, с помощью грузоподъемного устройства трубу начинают подымать — бетон выгружается на дно водоема. Процесс послойной заливки повторяется до тех пор, пока не будет залита вся конструкция. Следует следить, чтобы каждый нижний слой бетона не превратился в камень и находился в полужидком состоянии. Кроме того данный способ бетонирования под водой возможен в водоемах где нет сильных течений и значительного волнения.

Данный способ используется при глубоководном бетонировании до метров , при сильных подводных течениях или сильном волнении.

Это требует сооружения достаточно прочной опалубки. При небольших объемах ЖБИ в качестве опалубки используют стальную сварную конструкцию кессон , которую опускают на дно с помощью плавучего крана.

Для возможности глубоководного бетонирования, подача раствора в трубы должна осуществляться под избыточным давлением. Это требование обеспечивается наличием на концах подающей трубы двух клапанов и подачей бетона бетононасосом. Во всем остальном, технология кессонного подводного бетонирования аналогична свайному бетонированию. Используются мешки, наполненные бетонным раствором по типу строительства основания для кессонного бетонирования. Замешивается насыщенный бетонный раствор, которым заполняются предварительно заготовленные мешки.

Далее мешками с жидким раствором выше уровня близкорасположенных грунтовых вод заполняется траншея или котлован. Конструкция выдерживается в течение минимум 30 суток, после чего вокруг объекта возводится опалубка и производится заливка фундамента или стен по классической технологии. Строители, работающие на гидрогеологических станциях, часто сталкиваются с необходимостью заливки прямо под водой.

Подводное бетонирование представляет собой укладку смеси под водой без использования водоотлива — подходит для возведениия подводных элементов мостов, днищ колодцев и других сооружений на глубине от 1,5 до 50 м. Водоотлив в таких условиях невозможен. Такие строительные работы можно отнести к особо сложным. Чтобы бетонирование в воде было успешным, необходимо исключить распад цементной смеси. Всем известно, что цементный раствор включает в себя некоторое количество воды, но ее должно быть ровно столько же, как при кладке в обычных условиях.

Ни больше, ни меньше. Если воды будет чересчур много, раствор потеряет свою прочность, строительство просто не завершится.

Поэтому вся сложность работы будет заключаться в том, чтобы предотвратить попадание воды на стройматериал до его полного сцепления. Обычно заливка в воде производится двумя методами: методом восходящего раствора и методом восходящей трубы. Суть этих методов заключается в том, что вокруг раствора до его полного затвердевания огораживается замкнутое пространство. Попадание воды внутрь невозможно. Какой бы метод ни использовался, работа будет очень тяжелой. Одному человеку с ней справиться очень сложно, понадобится еще минимум два помощника.

Схема бетонирования под водой методом вертикально перемещающихся труб: 1 — опалубка; 2 — рабочий настил; 3 — звенья труб; 4 — загрузочная воронка; 5 — вибраторы; 6 — стойка; 7 — бетоновол; 9 — плавучий кран. Данный способ позволяет возводить прочные конструкции в воде.

Подводное бетонирование мешками с цементом

Подводные работы могут вестись на глубине до 50 метров. На поверхности воды прямо над местом возведения конструкции строится рабочая площадка на сваях. Там должна быть установлена траверса, к ней привешивают трубу необходимого диаметра, но не менее 20 сантиметров.

Лебедка с рабочими должна быстро опускаться и подниматься.

Это необходимо для того, чтобы правильно и чтобы он не попал в воду. Точность подъема трубы не должна превышать 3 сантиметров. Схема бетонирования под водой методом восходящего раствора: 1 — каменно-щебеночная отсыпка; 2 — раствор; 3 — шпунтовая опалубка; 4 — ограждение; 5 — настил; 6 — шахта; 7 — труба; 8 — лебедка; 9 — рукав; 10 — растворонасос.

Для того чтобы бетон попал в трубу, в нее вводят мешок. Заливка смеси в мешок осуществляется через специальную воронку. Основание трубы под тяжестью опускается вниз, и вода вытесняется из-под нее.

Заливка продолжается до тех пор, пока не заполнится все свободное пространство внутри трубы. Когда труба будет залита полностью, лить бетон прекращают. Труба немного приподнимается, но так, чтобы ее нижний конец был на 1 см ниже начала бетона. Так, уровень за уровнем происходит заливка под вожжой. Верхний слой каждого уровня считается самым ненадежным, потому что туда может попасть вода. Перед заливкой нового слоя он удаляется. Если требуется забетонировать большое пространство, то одной трубы будет недостаточно.

Тогда применяют несколько труб с большим диаметром. Суть данного метода: в блок засыпается щебень, свободное пространство заполняют раствором. Метод можно разделить на напорный и безнапорный. То есть бетон заливают под давлением и без него. Схема подводного бетонирования методом втрамбовывания смеси. Для этого метода используется смесь с осадкой конуса см. Безнапорная заливка. Вся работа ведется в шахте. В центре шахты находится строительный объект. Вокруг него ставится бесшовная труба.

Вода – компонент бетона

Под действием давления трубы бетон попадает в нее и растекается нужным образом. Дополнительный напор для подачи не применяется. Заливка с применением напора. Работа ведется вне шахты.

Труба погружается в камень или щебень под действием напора.

Этот цемент используется при изготовлении железобетонных и бетонных конструкций, которые будут подвергаться попеременному систематическому замораживанию и оттаиванию. Также пластифицированный портландцемент подходит для работ по монтажу обычных бетонных и железобетонных форм с повышенными к ним эксплуатационными требованиями.

Зернистый шлакопортландцемент применяется для изготовления подземных, надземных и подводных бетонных конструкций при воздействии на них пресных вод. Этот вид цемента является составной частью бетона для гидротехнических сооружений, а при дальнейшем термовлажностной обработке конструкций шлакопортландцемент может использоваться для монтажа сборных железобетонных и бетонных конструкций (марка от 400).

Этот материал нельзя применять для бетонирования конструкций, которые подвергаются систематическому оттаиванию и замораживанию, кроме этого при производстве работ температура должна быть не ниже 10 градусов. Это основной материал для фундаментных работ и стяжки.

При работе со всеми видами растворов важно правильно рассчитать расход цемента – будете ли вы делать стяжку или бетонировать фундамент, неправильный расчёт – это ненужные траты на материал и весьма вероятные трещины на стяжке или в иных бетонных конструкциях.

Метод вертикально перемещаемых труб

Для заливки таким способом потребуются:

• бетононасосы или другое оборудование, обеспечивающее непрерывную подачу раствора;
• бетонолитные трубы диаметром 200-300 мм, состоящие из звеньев длиной до 1 м, оснащенных быстроразъемными замками;
• оснастка площадки над местом бетонирования: траверса, лебедка, подъемный механизм.

Труба устанавливается вертикально, соприкасаясь с нижней точкой бетонирования, при этом допускается небольшой зазор между дном и краем трубы. Внутрь помещается плавучий пыж, например, мешковина или деревянная пробка, который впоследствии продавливается жидким бетоном и вытесняет воду и воздух. В более технологичных вариантах концы трубы оснащаются клапанами, открывающимися после того, как вся труба заполняется бетоном. Раствор подается через воронку до тех пор, пока слой уложенного бетона не достигнет высоты 0,8-1,5 м от нижнего края трубы.

После этого трубу поднимают на одно звено, демонтируют верхний элемент, причем нижний конец должен оставаться в бетоне. Заливка продолжается до необходимого объема. Стоит отметить, что с помощью одной трубы можно залить элемент радиусом 6 м, поэтому, если площадь бетонирования больше, следует применять систему бетонолитных труб с шагом 10-11 м.

Проверенные способы заливки

Технологии не предусматривают проведение водоотливных работ. Подводное бетонирование подходит в сооружении опор мостов, прокладывание фундаментов опор ЛЭП, в ремонтных работах гидротехнических сооружений.

Используют различные варианты:

• Вертикально перемещающаяся труба (ВПТ). Котлован ограждают от проточной воды, и в нем производят работы по заливке;
• Втаптывание (втрамбовывание) бетонной смеси. Сначала делают бетонный участок, от него с помощью вибрации заливают раствор;
• Восходящий раствор (ВР). В трубе под давлением нагнетают раствор, который уходит вверх. Раствор забирает воду и делается монолит;
• Укладка бетона в мешках. Мешки из прореженной ткани опускают в воду. Подходит, как вспомогательный материал, когда надо уплотнить щели;
• Применение кюбелей. Бетон в раскрытых ящиках погружают в воду, и бетонируют под водой на любой глубине с неровностями, ямами и возвышенностями.

В частном строительстве загородного дома, заливать раствор в воду приходится делать из-за подземных вод, которые близко подходят к уровню земли. Свайный способ и кессонный метод — две проверенные системы.

Подводное бетонирование мешками с цементом

Используются мешки, наполненные бетонным раствором по типу строительства основания для кессонного бетонирования. Замешивается насыщенный бетонный раствор, которым заполняются предварительно заготовленные мешки. Далее мешками с жидким раствором (выше уровня близкорасположенных грунтовых вод) заполняется траншея или котлован.

Конструкция выдерживается в течение минимум 30 суток, после чего вокруг объекта возводится опалубка и производится заливка (фундамента или стен) по классической технологии.

Особенности укладки бетона в воду

Работы по укладке бетона при строительстве гидротехнических и подобных сооружений выполняются по СНиП 2.06.08-87 и ВСН 31-83. Подводное бетонирование не требует предварительного проведения водоотливных работ, устройства системы водоотведения или перемычек. В малоэтажном строительстве редко заливают смесь в опалубку, если в котловане стоит вода. Сначала проводят мероприятия по осушению участка застройки, затем приступают к бетонированию основания объекта.

В случае, когда идет строительство сооружения, полностью находящегося под водой, регулярно затапливаемого или имеющего контакт с водой на определенном уровне, используются специальные методы:

• вертикально перемещающаяся труба (ВПТ). Для выполнения работ котлован защищают от проточной воды ограждением (шпунтовым), который одновременно выполняет роль опалубки. Метод максимально востребован на глубинах 1,5-50 м. Для подачи смеси применяют бесшовные трубы, подвешенные к крану или лебедке. Соединение труб сверху заканчивается воронкой, а снизу (над отмосткой) закрывается клапаном. При открытии клапанов бетон равномерно растекается по дну котлована и поднимается до необходимого уровня;
• восходящий раствор (ВР). В каменную наброску или гравийную отсыпку через установленные в ограждающие шахты трубы подают под высоким давлением цементный раствор или тесто. Поднимаясь по трубе, раствор вытесняет в наброске/отсыпке воду, в следствие чего получается монолит. Метод применяется на глубинах до 50 м, при ремонте незначительных сооружений с густым армированием и в стесненных условиях;
• втрамбовывание бетонной смеси. Первоначально устраивают небольшой забетонированный участок, затем смесь распространяется в опалубке втрамбовыванием или вибрацией. Метод используют на незначительных углублениях до 1,5 м, заливка производится до отметки выше уровня воды. Начальный островок создается в углу заливаемой площади с помощью трубы или бадьи, новые порции втрамбовываются в островок с одинаковой интенсивностью, не нарушающей твердение бетона;
• укладка бетона в мешках. Под воду опускают мешки со смесью различным объемом в 10-20 л и 5-7 л. Максимальная фракция заполнителя не должна превышать 40 мм, минимальная в мешках малого объема должна составлять 10 мм. Это вспомогательный способ уплотнения заливки под водой при неплотном прилегании ко дну или вместо опалубки на глубине до 2 м;
• применение кюбелей. Бетон опускают под воду в ящиках грейферного типа, которые раскрываются и разгружаются на нужной глубине. Первый слой, наиболее подверженный размыванию, готовят по специальной рецептуре (на 15-20% больше цемента). В строительстве применяются кюбели различного объема. Укладка бетона выполняется на нужной глубине без опалубки и на донном ландшафте любой сложности.

После выбора метода, определяющего как залить бетон под водой, следует обратить внимание на рецептуру смеси.

Бетон для подобных работ подготавливают двух видов:

• насыщенный: 7 частей щебня + 2 части портландцемента;
• ненасыщенный: 6 частей щебня + 1 часть портландцемента.

Бетонные растворы должны немного затвердеть, для чего их выдерживают на воздухе. Для улучшения качеств бетона для подводного применения выдержка составляет 5 и 3 часа соответственно. Марка бетона должна отвечать задачам строительства, иметь некоторый запас прочности с учетом сложности работ.

Работы с бетоном в воде для частного домостроения

Указанные выше методики малоприменимы в частной жилой застройке, поскольку очень дороги и сложны в проведении. Но есть иные способы заливки бетона в воду, если имеется такая необходимость.

Устройство фундамента с помощью мешков

Самым простым способом обустройства основания дома является «мешковая технология», наподобие той, что применяется при кессонной методике. Вначале готовят насыщенный бетонный раствор, наполняют им мешки, потом складывают их в траншею или котлован. Яму заполняют мешками, чтобы они превысили уровень грунтовых вод. Дают конструкции застыть в течение месяца, а потом ставят опалубку и заливают фундамент обычным образом.

Капиллярная методика

Эта техника считается более сложной, чем предыдущая. Заранее роют котлован, в который ставят металлические трубы диаметром 4-10 см, потом выше уровня грунтовых вод просыпают яму щебнем разных фракций. Готовят жидкий бетонный раствор с добавлением портландцемента, песка, пластификаторов и воды. Этим раствором заливают имеющуюся «подушку», чтобы он равномерно заполнил все поры и отверстия. Если котлован большой, придется привлекать для работы подъемный кран. Не менее важен строгий контроль подачи бетонного состава. При подъеме труб на более высокий уровень сооружают постамент, с которого и производят все заключительные операции.

Бетонирование в воде — технология, осуществление которой вполне реально даже в бытовых условиях. Она более сложна, чем стандартная, зато позволяет возводить конструкции и сооружения на любых участках без ограничений по типу местности