Как залить бетонный раствор в воде. Заливка бетона в воде. Способ восходящего раствора

Современное строительство тяжело представить без возведения элементов строительного сооружения под водой. Часто такая работа проводится при возведении дамбы, колодца, других подводных конструкций, проникающих на глубину до пятидесяти метров.

Возможно ли бетонирование в воде?

При постройке обычного дома, обязательным условием будет отсутствие воды на дне котлована под фундамент. Большую роль играет уровень грунтовых вод при проведении бетонирования. Промышленное возведение сооружений под водой возможно. Такую операцию выполняют при постройке волнорезов, пирсов, других конструкций гидротехнического значения.

Виды технологий и их описание

Существует два способа заливания бетонной смеси в воде. При небольшой глубине и низком колебании воды, с помощью перемычек — свай, создается ограждение, которое заливают бетонной смесью. Также в спокойном неглубоком месте можно заливать раствор прямо в воду.

В глубоководном месте возведение выполняется с использованием воздушной камеры, обеспечивающей водонепроницаемость — кессона. Камера наполняется раствором с помощью специальной трубы.

При помощи свай

Для возведения бетонного сооружения в воде могут использовать шпунтовые сваи. Сваи представляют собой строительные элементы шпунтового ряда — пустая труба или свая, имеющая замковую систему соединения: шпунт и гребень. Такой метод позволяет построить прочное сооружение максимальной глубиной пятьдесят метров.

Перед работой нужно подготовить:

раствор;
установленный ряд свай;
подъемный трос;
трубу;
воронку для загрузки раствора;
подъемник.

Изначально нужно подготовить строительную площадку над местом возведения конструкции. На ней устанавливают подъемник, к которому вешают трубу сечением свыше двадцати сантиметров. Для равномерной и правильной заливки смеси, подъемный трос с рабочими должен быстро подниматься и опускаться. Точность должна быть меньше трех сантиметров.

Трубу наполняют мешком, который не позволяет проникать воде и вымывать раствор. В мешок смесь подают по воронке — утяжеляясь основа трубы опускается, выдавливая воду. Трубу наполняют плотно, полностью. Технология отличается многоуровневой заливкой бетона. Каждый уровень имеет ненадежный верхний слой, куда может попасть вода, поэтому перед возведением следующего уровня верхний слой снимается. Больший промежуток заливается бетоном с применением нескольких труб с большим сечением.

Раствор должен полежать, чтобы немного подсохнуть. можно обеспечить малую потерю смеси, вымывающейся водой. Во время подсушки раствора его стоит укрыть брезентом от солнца или дождя. Если погода позволяет, можно не накрывать. Техника, в которой применялись сваи, впервые была использована британским инженером Киниппле. Раствор применяется разной плотности. Более насыщенный используют для создания оболочки толщиной 1 м, ядро которой заполняют менее насыщенным раствором.

Пропорции бетонов:

ненасыщенный состав: 6 ч. щебня *1 ч. цемента — поддается вылежке на протяжении пяти часов;
насыщенный состав: 7 ч. щебня * 2 ч. цемента — на воздухе три часа.

Время, через которое нужно перемешивать раствор и когда стоит проводить заливку, зависит от добавок — ускорителей затвердевания в бетоне. Смесь пригодна к заливке, если она не размывается водой, хорошо связывается с общей массой, плотно укладывается, превращается в монолит. Места, подверженные частым приплывам, ударам волн, колебанию, бетонируются раствором с добавлением в состав быстро схватывающегося цемента. Чтобы раствор стал плотным монолитом, используют трамбование. Выполняется аккуратно, без лишнего колебания воды.

Состав раствора: 1ч цемента * 2,5 ч. песка.

Кессонный способ

Возведение фундамента кессонным способом используют как решение проблем:

вода на высоком уровне и его сложно снизить;
грунт включает твердые породы;
существует риск выпора грунта основания;
волны, сильное подводное течение.

камера;
подкессонная конструкция;
шлюз.

Чаще всего кессонная камера — железобетонная, металлическая. Тип опалубки определяется размером участка. На небольшой строительной зоне обычно размещают готовый кессон с помощью подъемника. Сборную кессонную камеру применяют для строительных работ большего масштаба.

На дне делают большой котлован, выложенный мешками с бетонной смесью. Состав при застывании превратится в монолитную основу. Вокруг основания устанавливаются сваи из метала, под углом, направленным во внешнюю среду, создавая откосы. Внутренняя сторона свай отделывается деревом (ширина доски — 5 см) или металлом (0,8 — 1 см).

Сваи соединяются прутьями из металла, создающими жесткость и прочность свайного сооружения. Ко дну конструкция прикрепляется тросами и якорями. Сооружение проводится с помощью спецтехники, квалифицированных специалистов.

Технология укладки бетонной смеси кессонным методом предусматривает использование трубы с двумя клапанами по краях. При подаче бетона верхний клапан открывается, заливается раствор, потом закрывается. Нижний клапан открывается во время пребывания смеси в точку бетонирования. Благодаря нужному давлению внутри трубы, бетонный состав выталкивается из нее. Максимальная глубина таких работ — тридцать метров.

Можно ли заливать бетон в воду? Конечно, можно. Под водой бетонные работы производятся двояким образом: где глубина воды небольшая и слабое волнение или нет приливов, погружение раствора через воронку делается в пространства, которые огорожены перемычками, или в воду непосредственно; напротив, где сильное волнение и глубина воды большая, работы проводятся при помощи кессонов, в которые опускается бетон через трубы или шахты. Заливка в воду выполняется примерно следующим образом.

Первый метод заливки

В первом случае в месте, где должно быть выведено бетонное сооружение, забивают шпунтовые ряды свай и меж ними накидывают бетон через воронку. Если под раствором основание неплотное и, например, состоит из набросанного камня, то для избежания просачивания раствора в щебень, которым каменное основание защебенено, необходимо заранее плотно расщебенить поверхность основания и покрыть полотном с краями, приподнятыми кверху.

Подготовив бетон, необходимо оставить его вылежаться на некоторое время, прикрыв в случае солнца или дождя брезентом; это нужно для того, чтобы бетон немного схватился, из-за чего значительно уменьшится потеря от размыва раствора при погружении в воду. Английский инженер Kinipple первый использовал вышеупомянутое вылеживание раствора и опускал уже полуотвердевшую бетонную массу в воду, чтобы избежать больших расходов по устройству средств для предохранения от размыва водой погружаемого раствора, прежде чем успеет отвердеть его масса. Для защиты от ударов волн и напора текучей воды внешних поверхностей свеженалитого раствора Kinipple покрывает данные поверхности толстой парусиной. Ядро сооружения обыкновенно делается из ненасыщенного раствора, а внешняя оболочка, толщиной в один м, из насыщенного:

первый: 6 частей щебня на 1 часть цемента, остается твердеть на воздухе 5 часов;
второй: 7 частей щебня на 2 части портландцемента, остается на воздухе 3 часа.

Время между перемешиванием раствора и погружением в воду необходимо соразмерять со свойствами употребляемого раствора, твердеющего быстро или медленно. Необходимо так рассчитать это время, чтобы при погружении, с одной стороны, не терялась от размыва водой часть цемента, а с другой стороны, бетон не отвердел настолько, что лишился бы возможности связаться плотно с массой, погруженной прежде, и сделаться одним монолитом. При погружении бетона в этих местах, которые подвержены ударам волн или действию сильного течения, до его опущения добавляется небольшая масса быстро твердеющего цемента. Для уплотнения погруженного бетона используют подтрамбовку, верх которой (находящийся выше поверхности воды) выступает для принятия ударов трамбовочного инструмента. Непосредственно трамбование необходимо делать осторожно, чтобы не было большого сотрясения движения воды и всей массы, которое может поспособствовать размыву бетона.

Раствор для данного рода бетона получается из 1 части цемента и 2,5 частей чистого песка.

Вернуться к оглавлению

Второй метод заливки

Вдоль полосы, где предполагается возвести какое-нибудь сооружение, например дамбу, выкапывают два рва по дну при помощи землечерпательных машин; в эти рвы непосредственно в воду в виде двух валов, которые доводятся до уровня низких вод, наливается полуотвердевший бетон. В зависимости от состояния моря и свойства используемого цемента для выведения этих валов свободную бетонную массу погружают или опускают в кулях, так как опыт показывает, что такие кули отлично соединяются в одно целое и образуют единый монолит. Когда окончена наброска бетона для образования валов, забивают под уклоном, который будут иметь откосы сооружения, железные сваи. Для соединения между собой свай надевают железные пруты с проушинами. Для удержания в том же наклонном положении свай на верхи их надевают стальные кабеля, которые укрепляются к мертвым якорям.

Доски, которые с целью предупреждения вымывания волнением бетона покрываются полотном с внутренней стороны сооружения, закладываются с внутренней стороны свай. По длине сооружения делаются перегородки из бетонных массивов, которые при помощи погружаемого и уже начавшего схватываться бетона соединяются неразрывно с нижними слоями, образуя монолит; это подтверждают многие опыты, произведенные в последнее время, даже с очень малонасыщенным бетоном. Из этих опытов выясняется, что для экономии в расходах можно использовать и малонасыщенный бетон, наблюдая лишь за тем, чтобы его составные части хорошо перемешались меж собой, и не было излишка воды, а также чтобы можно было погружать бетонную массу без вреда для прочности сооружения через определенное время после того, как процесс схватывания начался. В случае сильного волнения и большой глубины бетонные работы, как было сказано вначале, проводятся внутри кессонов.

Обычно, когда приготовлен грунт под основание, строят перегородки толщиной от 1 до 1,2 м вокруг всей камеры, до крыши от самого низа, а стены их делают из досок, которые поставлены вертикально и после отвердения бетона их отнимают. Бетон под самым потолком уколачивается плоской трамбовкой. Полезно при наполнении бетона настилать его слоями и не класть следующий, пока положенный прежде не отвердеет, на что понадобится приблизительно 5 или 6 часов времени. Опускание бетона совершается при помощи особенных труб с клапанами снизу и сверху.

Заливка бетона в воду является одним из способов, применяемых во время строительства на грунте с высокими грунтовыми водами. Яма, вырытая под основание, часто заполняется водой.

Влияние подземных и грунтовых вод на фундамент

Все воды, которые находятся ниже земли, являются подземными. Все они отрицательно влияют на главную характеристику почвы, определяющуюся по степени уплотнения и способности насыщения влагой. Поэтому планирование и возведение фундамента учитывает любые изменения грунта, как во время строительства, так и со временем эксплуатации.

От сезонных колебаний уровней грунтовых вод и агрессивности почвы выбираются методы по возведению основания.

Жидкость под поверхностью находится в связанном состоянии в виде пара и льда. Она бывает гигроскопической и плёночной. Силы притяжения молекул воды к частичкам почвы зависят от расстояния от молекулы до частичек грунта и уменьшаются, а при 0.6 мкм больше не взаимодействуют. Первые слои прочно удерживаются за счёт силы притяжения воды к грунту и образуют гигроскопическую влажность. Увеличение воды создаёт плёночную воду и образуется свободная вода.

Подземные воды связаны с гравитационными силами, и их перемещение зависит от воздействия сил тяжести. В грунте есть капилляры, и вода по ним начинает подниматься выше, чем уровень гравитационной воды. Силы натяжения удерживают её. Высота подъёма зависит от диаметра, может достигать несколько метров. Чем меньше, тем выше поднимается вода.

Выбор фундамента в зависимости от грунта

Грунт и фундамент взаимосвязаны между собой. Жидкости под поверхностью могут растворять соли и газы, в результате чего они приобретают агрессивную способность и могут разрушить бетон основы дома. Скорость разрушения зависит от скорости движения воды. Поэтому используют специальный цемент.

Если вода поднимается выше, чем подошва основы давления от воды, то это приведёт к разрушению фундамента или сдвигу.

Применяют для основы:

Малозаглублённый фундамент разных конструкций:
Свайный открытый;
Свайно – ростверковый.

Рекомендуют фундамент при высоких грунтовых водах закладывать глубже, предусмотренными нормативами глубины замерзания. Выполнение этого условия частично сделает экономически невыгодным строительство ленточного фундамента, но возможным. Если грунт сложный по составу и имеет плавучие особенности, укладывают монолитно — железобетонное основание. В зависимости от грунта ленточный малозаглубленный фундамент можно упростить.

Минимальные допущения в конструкциях малозаглубленных фундаментов:

Сборные конструкции укладываются друг к другу без соединения (при полутвёрдой глине и пылеватых и мелких песках со средней степенью водонасыщения);
Собирающие конструкции, жестко связанные между собой. При этом заливка бетона в воду позволит забетонировать стыки (при глинистых грунтах и насыщенных водой песками).
Монолитный бетон и монолитная подушка (мягкопластичные глинистые грунты);
Монолитное основание жестко связано, усилено арматурой или железобетонными поясами (при мелких и пылеватых песках, насыщенных водой).

На участках с высоким капиллярным поднятием, а также имеющим возможность затопления от разливов при ураганных ветрах или таяния снегов во время сезона желательней уложить свайный или свайный с ростверком вид основания под дом. Устройство погреба при высоком уровне грунтовых вод нежелательно предусматривать при возведении дома.

Основание под дом должно быть таким, чтобы на его прочные характеристики не оказали влияние грунтовые воды, которые неожиданно могут, как подняться, так и опуститься. А так как есть вероятность контактирования с водой, бетон должен иметь высокую прочность. В его состав обязательно должна входить добавка для водонепроницаемости. Подбирая правильное водоцементное соотношение, уменьшают пористость.

Обязательным является и проведение качественной гидроизоляции при кладке бетона. Вода с растворёнными в ней химическими веществами и солями вызывает коррозию, а также свободно провоцирует расслоение. Так называемая «цементная бацилла» в виде белого налёта, напоминающего лёгкий иней, растворяет цемент.

Факторы защиты

Все элементы конструкции должны быть надежно защищены.

Способы защиты:

первичный (подборка состава бетона);
вторичный (гидроизоляция);
дренаж (отвод воды от дома).

Первичный. Отличается тем, что подбираются компоненты к смеси для получения определённых характеристик для бетона. В состав вводятся химические добавки. Этот способ применяют, когда невозможно обеспечить защиту другими методами. В основном, когда имеются агрессивные грунты и при траншейном заглубленном основании. Защиту обеспечит марка бетона по водонепроницаемости.

Вторичный. Это гидроизоляция железобетонного основания. Она создает защитный слой. Защита проводится рулонными материалами, мастиками, полимерными листами, гидрофобными порошками. Гидроизоляция может быть нанесена обмазочным, наклеиваемым, пропиточным и инъекционным методом.

Важно иметь ввиду, что защита зависит от:

увеличения агрессивности почвы;
от срока службы изоляционного материала, несмотря на дополнительный отвод воды от фундамента дома ;
более высокого капиллярного подъёма.

Если почва не агрессивная, то достаточно защитить боковую и верхнюю часть фундамента при наличии бетонной или песчаной подушки.

Подготовительные работы к гидроизоляции

Прежде, чем приступать к гидроизоляции, необходимо провести следующие работы:

подготовить поверхность;
водопонижение уровней грунтовых вод на строительных площадках (водоотвод, дренаж).

Перед грунтованием поверхность должна быть очищена, заделана от дефектов, выровнена, отштукатурена, высушена и отгрунтована.

Водоотведение

Уже с самого начала строительства яма котлована заливается водой. Она мешает строительству. А любое строение может подвергнуться действию воды. Монтажные работы по водоотведению заключены в необходимости отвести воду от дома. Для этого создают комплекс сооружений в виде открытого и закрытого дренажа или непосредственно откачивают. Эти системы можно уставить отдельно и в комплексе друг с другом. Водопонижение играют значительную роль при возведении основания.

Для откачивания применяют поршневые, центровые, диафрагмовые и специальные глубинные насосы. Вода отводится при помощи приёмного рукава в сборный котлован.

Можно также построить временные водоперехватывающие или водоотводные каналы. В них используется дренаж и бетонный лоток для отвода воды. Для дополнительной защиты в нагорных частях создаются выемки и отвалы.

Для понижения в глубину до 7 метров применяют игло-фильтровые установки. Они состоят из водосборного коллектора и присоединённого к нему насоса. Несколько эжекторных иглофильтров погружаются в землю, и при помощи насоса происходит осушение участка с высоким уровнем грунтовых вод.

Открытый линейный дренаж

Для снижения грунтовых вод можно применить старый простой способ. На конце застройки в нескольких местах раскапывают глубокую траншею. Постепенно она начинает заполняться водой, которую можно откачать и подождать некоторое время.

Если через некоторое время дно под основание опять заполняется водой, придётся сделать открытый дренаж. Траншеи роются по всему периметру и направляются в водосборный колодец, расположенный в низкой точке. Устанавливая сливные лотки для отвода воды, её отводят еще дальше.

Открытый способ является наилучшим способом осушения при условии, что уровень нахождения его выше общего уровня сточного колодца.

Дренажная система

Дренаж является хорошим методом для отвода воды. На расстоянии более полуметра от фундамента в вырытые канавы укладывается труба,

Дно предварительно выкладывается водонепроницаемым материалом – геотканью. Ответ на вопрос пропускает ли воду геотекстиль, заключается в самих её свойствах. Сама труба тоже накрывается этим же материалом. При достаточной ширине можно просто обернуть трубу. Затем все засыпают землей. Вода, попадая через отверстия в трубе, выводится в колодцы.

Бетонирование под водой.

Подводным бетонированием называют укладку бетонной смеси под водой без производства водоотливных работ. Его применяют при строительстве подводных частей опор мостов, фундаментов, опор линий электропередач, строительных и ремонтных работах на гидротехнических сооружениях.

Для подводного бетонирования применяют различные методы: вертикально перемещающейся трубы (ВПТ), восходящего раствора (ВР), укладки бункерами, втрамбовывания бетонной смеси, укладки бетонной смеси в мешках.

Метод ВПТ . Это наиболее совершенный метод подводного бетонирования на глубинах от 1,5 до 50 м. Таким методом конструкции бетонируют в котловане, огражденном от проточной воды.

Рисунок 1. Схема подводного бетонирования методом вертикально перемещающейся трубы (а) и восходящего раствора (б): 1 - вертикально перемещающаяся труба, 2 - опалубка, 3

Уложенная бетонная смесь, 4 - труба, подающая раствор, 5-каменная наброска, 6 - предохранительная шахта, 7 - наброска, заполненная раствором

В качестве ограждения применяют либо специально изготовленную опалубку (рис. 1а) в виде пространственных блоков (ящиков) из дерева, железобетона или металла, либо конструкции сооружения (плиты-оболочки, стены массивов-гигантов, опускных колодцев, свай-оболочек, оболочек большого диаметра, ряжей), либо шпунтовое ограждение. Конструкция опалубки должна быть непроницаемой для раствора и цементного теста.

Для подачи бетонной смеси в котлован устанавливают стальные бесшовные трубы диаметром 200-300 мм, состоящие из отдельных звеньев длиной 1-3 м. Трубы подвешивают краном к лебедкам, закрепленным за надстройку ограждения котлована. Сверху трубы заканчиваются воронкой, снизу во избежание заполнения водой их закрывают металлическими клапанами, открываемыми с подмостей. Радиус действия трубы не более 6 м. Число труб, устанавливаемых в котловане, определяют с учетом обязательного перекрытия всей площади бетонирования круговыми зонами действия труб. Опущенные до дна трубы с закрытыми нижними клапанами заполняют доверху бетонной смесью. При открытии клапанов бетонная смесь, выходя из труб, растекается по дну котлована и поднимается выше нижнего конца труб. Бетонная смесь, которую продолжают подавать, выходя из труб, выжимает кверху бетон, частично размытый водой.

Смесь подают бетононасосами, пневмонагнетателями либо непосредственно из бетоносмесителей. Трубы должны быть все время погружены в бетон: не менее чем на 0,8 м при глубине бетонирования до 10 м и не менее чем на 1,5 м при глубине до 20 м. По мере бетонирования трубы поднимают краном и верхние звенья снимают, следя за тем, чтобы вода не прорвалась в трубу. Когда слой подводного бетона достигает проектной толщины, трубы извлекают из него.

Бетонная смесь по методу ВПТ, укладываемая с вибрацией, должна иметь подвижность, измеряемую осадкой конуса 6-12 см, укладываемая без вибрации-16-20 см.

Приготовляют ее на гравии или смеси гравия с 20-30% щебня, обязательно вводя пластифицирующие добавки.

При объеме бетонного массива более 200 м3 , а для несущих конструкций независимо от объема бетонированию методом ВПТ должно предшествовать изготовление под водой опытных блоков объемом 3 м3 , на которых проверяют технические характеристики бетонной смеси, принятые режимы бетонирования и качество бетона.

Метод ВР. В каменную наброску (рис. 1б) или щебеночную отсыпку через установленные непосредственно в отсыпку трубы диаметром 38-100 мм нагнетают под давлением цементнопесчаный раствор, цементный раствор без песка или цементный раствор с добавками. Раствор, поднимаясь снизу вверх, вытесняет из пустот в наброске воду и создает монолит (инъекционный метод напорного бетонирования).

Если бетонируют с установкой труб в ограждающих шахтах, то сначала в пространство, огражденное опалубкой 2, устанавливают вертикальные шахты 6 с решетчатыми стенками, которые могут быть сварены из стальных рельсов или проката. Затем в опалубку засыпают крупный заполнитель. По окончании отсыпки в шахты опускают трубы для заливки раствора. В этом случае раствор в крупном заполнителе растекается под давлением столба раствора в шахте, а напор в трубах не используется (гравитационный метод безнапорного бетонирования).

По мере заливки раствора трубы поднимают, не допуская прорыва в них воды или воздуха. Это обеспечивается постоянным заглублением труб в укладываемый раствор во время бетонирования не менее чем на 0,8 м. Радиус действия труб определяют бетонированием опытных блоков. Практически при заливке каменной наброски радиус действия принимают не более 3 м, а при заливке щебеночного заполнителя - не более 2 м.

Метод ВР с заливкой наброски из крупного камня цементно-песчаным раствором применяется на глубинах не более 20 м для получения бетона, требования к которому не превышают требований, предъявляемых к бутовой кладке.

Метод ВР с заливкой щебеночного заполнителя цементнопесчаным раствором используют на глубинах не более 20 м, когда к бетону предъявляются требования, соответствующие требованиям к обычному монолитному бетону. Метод ВР с заливкой щебеночного заполнителя цементным раствором без песка или цементного раствора с добавками применяют при глубинах бетонирования от 20 до 50 м и вне зависимости от глубины (но не более 50 м) при высоких требованиях к прочности и однородности бетона в ответственных конструкциях (густоармированные и малогабаритные конструкции, водонепроницаемые подушки и оболочки, стыки омоноличивания).

Метод ВР имеет ряд преимуществ по сравнению с методом ВПТ: вместо бетонного завода пользуются растворосмесительной установкой меньшей производительности; транспортирование бетонной смеси заменено раздельной подачей крупного заполнителя и раствора, что исключает возможность расслоения бетонной смеси.

К недостаткам метода ВР можно отнести необходимость тщательного подбора зернового состава песка, увеличенное число труб, недостаточно надежное заполнение пустот раствором.

Этот метод применяют, когда по условиям производства работ или по размерам бетонируемой конструкции невозможно или экономически нецелесообразно применять метод ВПТ: при ремонте сооружений в стесненных условиях, при бетонировании сооружений малого объема с густым армированием и сооружений, а также их частей из бутовой кладки.

Бетонированию методом ВР при объемах 200 м3 , а для несущих конструкций при любых объемах должно предшествовать изготовление опытных блоков объемом 5 м3 для бетона с заливкой крупного камня и 3 м3 для бетона с заливкой щебеночного заполнителя.

Метод укладки бункерами . Бетонную смесь опускают под воду на основание бетонируемого элемента в бункерах (раскрывающихся ящиках, бадьях или грейферах) и разгружают через раскрытое дно или затвор. Обычно применяют бункера вместимостью от

0,2 до 3 м3 , закрытые сверху и имеющие уплотнение по контуру раскрывания, которые препятствуют вытеканию цементного теста и проникновению воды внутрь бункера. Бетонную смесь выпускают при минимальном отрыве дна бункера от поверхности уложенного бетона, исключая возможность свободного сбрасывания бетонной смеси через толщу воды.

Преимущество метода укладки бункерами заключается в возможности бетонирования на любой глубине, в производстве работ без подмостей, в возможности укладки бетонной смеси на неровное основание с большими углублениями и возвышениями.

Однако при бетонировании бункерами происходит частичный размыв смеси при разгрузке бункера и появляется некоторая слоистость укладки.

Этот метод применяют, если марка укладываемого бетона не выше 200.

Метод втрамбовывания бетонной смеси (рис. 2). Из бетонной смеси создают островок с последующим распространением бетонной смеси в блоке втрамбовыванием или вибрацией. Применяют этот метод при глубине воды до 1,5 м для конструкций больших площадей при марке бетона до 300. Конструкции бетонируют до отметки, расположенной выше уровня воды, причем один из размеров блока в плане должен быть больше двойной глубины бетонирования.

Рисунок 2. Схема подводного бетонирования методом втрамбовывания бетонной смеси

Применяют бетонную смесь с осадкой конуса 5-7 см. Бетонный островок создают в одном из углов блока с помощью трубы из специальной бадьи (бункера), выводя его не менее чем на 30 см выше поверхности воды. Подводный откос островка, с которого начинают втрамбовывание, должен образовать при этом под водой угол 35-45° к горизонтали. Новые порции бетонной смеси втрамбовывают в островок равномерно с интенсивностью, не нарушающей процесса твердения уложенного бетона, не ближе 20-30 см от кромки воды. Этим приемом обеспечивается защита от соприкосновения с водой новых порций бетонной смеси.

Метод укладки бетонной смеси в мешках. Под воду опускают бетонную смесь в завязанных мешках объемом 10-15 л. из редкой, но прочной ткани. Бетонная смесь должна иметь осадку конуса 1-5 см при максимальной крупности заполнителя 20 мм.

Этот метод применяют как вспомогательный для уплотнения щелей в местах примыкания опалубки к неровному дну, вместо опалубки для подводного бетонирования на глубину до 2 м и ограждения от волн и сильного течения, а также в случае аварии.

Современное строительство тяжело представить без возведения элементов строительного сооружения под водой. Часто такая работа проводится при возведении дамбы, моста, колодца, других подводных конструкций, проникающих на глубину до пятидесяти метров.

Возможно ли бетонирование в воде?

Виды технологий и их описание

Существует два способа заливания бетонной смеси в воде. При небольшой глубине и низком колебании воды, с помощью перемычек - свай, создается ограждение, которое заливают бетонной смесью. Также в спокойном неглубоком месте можно заливать раствор прямо в воду.

В глубоководном месте возведение выполняется с использованием воздушной камеры, обеспечивающей водонепроницаемость - кессона. Камера наполняется раствором с помощью специальной трубы.

При помощи свай

Для возведения бетонного сооружения в воде могут использовать шпунтовые сваи. Сваи представляют собой строительные элементы шпунтового ряда - пустая труба или свая, имеющая замковую систему соединения: шпунт и гребень. Такой метод позволяет построить прочное сооружение максимальной глубиной пятьдесят метров.

Перед работой нужно подготовить:

раствор;
установленный ряд свай;
подъемный трос;
трубу;
воронку для загрузки раствора;
подъемник.

Трубу наполняют мешком, который не позволяет проникать воде и вымывать раствор. В мешок смесь подают по воронке - утяжеляясь основа трубы опускается, выдавливая воду. Трубу наполняют плотно, полностью. Технология отличается многоуровневой заливкой бетона. Каждый уровень имеет ненадежный верхний слой, куда может попасть вода, поэтому перед возведением следующего уровня верхний слой снимается. Больший промежуток заливается бетоном с применением нескольких труб с большим сечением.

Раствор должен полежать, чтобы немного подсохнуть. Заливкой такого бетона можно обеспечить малую потерю смеси, вымывающейся водой. Во время подсушки раствора его стоит укрыть брезентом от солнца или дождя. Если погода позволяет, можно не накрывать. Техника, в которой применялись сваи, впервые была использована британским инженером Киниппле. Раствор применяется разной плотности. Более насыщенный используют для создания оболочки толщиной 1 м, ядро которой заполняют менее насыщенным раствором.

Пропорции бетонов:

ненасыщенный состав: 6 ч. щебня *1 ч. цемента - поддается вылежке на протяжении пяти часов;
насыщенный состав: 7 ч. щебня * 2 ч. цемента - на воздухе три часа.

Время, через которое нужно перемешивать раствор и когда стоит проводить заливку, зависит от добавок - ускорителей затвердевания в бетоне. Смесь пригодна к заливке, если она не размывается водой, хорошо связывается с общей массой, плотно укладывается, превращается в монолит. Места, подверженные частым приплывам, ударам волн, колебанию, бетонируются раствором с добавлением в состав быстро схватывающегося цемента. Чтобы раствор стал плотным монолитом, используют трамбование. Выполняется аккуратно, без лишнего колебания воды.

Состав раствора: 1ч цемента * 2,5 ч. песка.

Кессонный способ

Возведение фундамента кессонным способом используют как решение проблем:

вода на высоком уровне и его сложно снизить;
грунт включает твердые породы;
существует риск выпора грунта основания;
волны, сильное подводное течение.

Основные составляющие элементы кессона:

камера;
подкессонная конструкция;
шлюз.

Чаще всего кессонная камера - железобетонная, металлическая. Тип опалубки определяется размером участка. На небольшой строительной зоне обычно размещают готовый кессон с помощью подъемника. Сборную кессонную камеру применяют для строительных работ большего масштаба.

На дне делают большой котлован, выложенный мешками с бетонной смесью. Состав при застывании превратится в монолитную основу. Вокруг основания устанавливаются сваи из метала, под углом, направленным во внешнюю среду, создавая откосы. Внутренняя сторона свай отделывается деревом (ширина доски - 5 см) или металлом (0,8 - 1 см).

Особенности заливки в частном домостроении

Насыщенный раствор, заполняют им мешки и опускают в подготовленную траншею или котлован.

При необходимости постройки частного домостроения на водном основании, технология может быть двух видов:

с применением мешков;
капиллярным методом.

Использование мешков - один из простейших методов. В них набирают раствор по типу кессонного способа. Раствор должен быть насыщенным. Мешки выкладывают выше уровня вод. Застывать основа должна больше одного месяца. После затвердения проводится заливка классической опалубки, фундамента.

Капиллярная технология представляет собой трудоемкий процесс. Раствор, применяемый в данной технологии, должен быть жидким на основе портландцемента с добавлением песка. Дополнительно могут применять пластификаторы.

Начальным этапом работ выступает подготовка дна - создается траншея, в которой фиксируются трубы из металла сечением 0,4 - 1 см. Поверх уровня воды насыпается щебень. Через трубы подается бетонная смесь, плотно заполняющая пространство. Капиллярная технология имеет такие трудности: использование подъемного крана, контроль подачи бетона, сооружение площадки над местом постройки.

Выводы

Каждый из методов по-своему эффективный. Бетон, используемый для возведения конструкций в воде, должен соответствовать требованиям:

быть достаточно жидким, чтоб легко распространяться в трубе;
наполнителя должно быть в меру, чтоб смесь не была чересчур вязкой;
для повышенной пластичность бетона специалисты советуют разбавлять состав суспензией гидроксида кальция.

Проведение работ по бетонированию в воде - одно из самых тяжелых строительных действий, требующее высококвалифицированных знаний, практических навыков, специальной техники. Тем не менее, это важный этап возведения конструкций гидротехнического характера.

Благодаря технологиям бетонирования в воде можно строить дамбы, мосты, волнорезы, гидроэлектростанции и прочие сооружения, отличающиеся высокой прочностью.

kladembeton.ru

Как залить бетон в воде

Заливается ли бетон в воду? Да, конечно, и это можно делать абсолютно спокойно, только работы по подводному бетонированию имеют свою специфику. О том, застынет ли бетон в воде и как этого добиться, и поговорим в статье ниже.

Как производится бетонирование в воде

Варианты работ

Их можно проводить двумя способами:

на небольшой глубине, где отсутствуют приливы, и есть незначительные волны, происходит опускание раствора сквозь воронку в полости, огражденные специальными перемычками, или же производится заливка бетона в воду;
на довольно внушительной глубине, в местах, где волны могут быть очень сильными, в работе по бетонированию надежным помощником становятся кессоны. Бетонную массу в такие кессоны перемещают через шахты или трубы. Лучше не своими руками, а бетононасосами.

На фото – гидротехнические сооружения

Как же осуществляется заливка, какой ГОСТ на воду для бетонов и растворов? Рассмотрим этот процесс подробнее.

Способ № 1

Инструкция следующая:

Он начинается с того, что в том месте, где будет возведено предполагаемое сооружение, забиваются ряды свай (используются шпунтовые). Это дает возможность избежать водоотливных работ.
Затем между ними сквозь воронку бросают бетон.

Совет: если основа под бетонным раствором обладает недостаточной плотностью, к примеру, из набросанных камней. В таком случае ее сначала необходимо плотно защебенить, после чего покрыть полотном, края которого будут загнуты вверх. Благодаря подобным мерам раствор не сможет просочиться в щебень, и бетонирование пройдет гораздо качественнее.

Как бетонировать в воде с помощью бетононасоса

Готовим бетон

После того, как основание будет готово, нужно подготовить раствор. Важно помнить, что ему нужно определенное время, чтобы вылежаться. При этом на него не должны попадать прямые солнечные лучи или влага.

Если раствор выдержать положенный срок, тогда он достигнет нужной консистенции для погружения в воду: немного схватится и не будет сильно размываться в воде. Такой метод подготовки раствора впервые использовал Kinipple – инженер из Великобритании.

Таким способом ему удалось избежать лишних затрат для устройства системы, позволяющей уберечь бетонный раствор от размывания. Kinipple опускал под воду раствор, который уже наполовину отвердел.

Таблица пропорций

Кроме того, инженер предусмотрел технологию его защиты от силы волн и подводных течений. Для того этого он покрыл внешнюю сторону бетонной поверхности плотной льняной тканью (парусиной).

Совет: для ядра такого строения используйте ненасыщенный раствор, на внешнюю же часть требуется насыщенный, при этом ее толщина должна составлять не менее 1 м.

В зависимости от характеристик от скорости затвердения бетонной массы, необходимо распределять время между ее перемешиванием и перемещением в воду. Важно произвести расчет времени наиболее оптимально, чтобы при погружении бетон не слишком размывало. В противном случае будет утрачена часть цемента, что негативно скажется на качестве сооружения.

Немаловажно также проследить, чтобы бетонная масса не стала слишком твердой, потому что в этом случае она не свяжется плотно с раствором, который была погружен ранее и не станет монолитной. На тех подводных участках, которые подвержены мощным ударам волн, сильному течению, перед тем, как опустить бетон в воду, добавляют небольшую часть быстротвердеющего цемента.

Помимо всего прочего, опущенный в воду бетон нуждается в уплотнении. Для обеспечения этого его трамбуют. Верх трамбовки находится над уровнем воды, принимая удары инструмента, с помощью которого трамбуют. Помните, что трамбовку нужно проводить очень осторожно, поскольку если переусердствовать, то слишком большая вибрация и волны неизбежно повлекут за собой размыв бетона.

Для получения такого бетона потребуется смешать между собой цемент с чистым пеком в соотношении 1 к 2,5.

Совет: на вопрос - пропускает ли бетон воду, можно ответить – зависит от состава, поэтому с его помощью можно возводить резервуары для воды.

Железобетонные резервуары для воды на производстве

Способ № 2

Возле участка, где планируется соорудить необходимое бетонное сооружение, к примеру, дамбу, с помощью землечерпательных машин необходимо выкопать на дне два рва. В них следует залить полуотвердевший бетон, прямо в воду. В результате получится два вала, которые достанут до уровня низких вод.

Для выведения этих валов бетонную массу опускают в воду в кулях. Такая идея не случайна, их ценность в том, что в процессе они способны образовывать монолит. После наброски цемента для валов забиваются железные сваи. Делайте это под углом, чтобы получились откосы.

Бетонирование под водой методом восходящего раствора

Сваи соедините друг с другом специальными железными прутами, в которых сделаны проушины. Чтобы они оставались под нужным углом, сверху наденьте стальной кабель, который прикрепите к мертвым якорям.

Совет: чтобы во время сильных волн бетон не вымывался, на внутренней стороне свай положите доски, покрытые полотном.

По всей длине строения установите перегородки из бетона. Материал для них должен быть уже на той стадии, когда он начинает подсыхать и твердеть. Это позволит образовать с нижними слоями монолитную часть.

Такая методика позволяет экономить, так как монолитность гарантирована даже с применением малонасыщенного бетона. Однако при работе с малонасыщенным бетоном важно знать, что его составные части должны очень хорошо перемешаться и образовать однородную массу. Помимо этого знайте, если в бетоне много воды, его «схватываемость» сильно нарушится.

Совет: погружать ее в воду необходимо после того, как эта масса начала схватываться. Если погодные условия неблагоприятны (ветер, сильные волны) или бетонирование проводится на большой глубине, работы проводятся внутри кессонов.

Наглядный пример того, зачем поливать бетон водой – так вы ему даете правильно затвердеть

После того, как грунт под основание подготовлен, установите перегородки толщиной 1-1,2 м вокруг камеры - от крыши до самого низа. Стены сделайте из вертикально стоящих досок, которые затем уберите по мере затвердения бетона. Под потолком раствор обработайте плоской трамбовкой.

Совет: лучше всего бетон стелить слоями, при этом не стоит начинать процесс укладки нового слоя, пока не подсох предыдущий.

Затвердение одного занимает 5-6 часов. Опускают бетонный раствор через спецтрубы, которые сверху и снизу оснащены клапанами.

Труба

В подводном бетонировании очень важным устройством является труба. Открывая верхний клапан, вы обеспечиваете попадание в нее части бетона, после чего его следует закрыть.

Метод перемещающихся труб

Давление воздуха в устройстве и в камере уравнивается с помощью крана, который их соединяет. Затем нужно открыть клапан, расположенный внизу, чтобы бетон опустился под воду до того момента, пока его слой не будет достаточным для сопротивления давлению воды.

Совет: если вы не знаете, сколько воды на куб бетона нужно потратить, берите среднюю величину – 125 л.

После этого раствор опускают уже через шахты. Чтобы уменьшить расход материала для заполнения кессона, можно использовать камни со дна, где проводятся работы, просто залив их сверху. На данный момент максимальная глубина подводных работ по бетонированию - не более 30 м.

Вывод

Бетонирование в воде – важный этап в сооружении гидротехнических сооружений. С их помощью удается создавать плотины, дамбы и другие конструкции, которые не разрушаются под натиском волн. В статье было рассказано о двух методах заливки – с помощью свай и бетонных валов (восходящий раствор).

Видео в этой статье поможет найти вам дополнительную информацию по этой тематике.

masterabetona.ru

Схема приготовления бетона.

Первый метод заливки

первый: 6 частей щебня на 1 часть цемента, остается твердеть на воздухе 5 часов;
второй: 7 частей щебня на 2 части портландцемента, остается на воздухе 3 часа.

Таблица марок бетона.

Раствор для данного рода бетона получается из 1 части цемента и 2,5 частей чистого песка.

Вернуться к оглавлению

Схема бетонирования под водой.

Обычно, когда приготовлен грунт под основание, строят перегородки толщиной от 1 до 1,2 м вокруг всей камеры, до крыши от самого низа, а стены их делают из досок, которые поставлены вертикально и после отвердения бетона их отнимают. Бетон под самым потолком уколачивается плоской трамбовкой. Полезно при наполнении бетона настилать его слоями и не класть следующий, пока положенный прежде не отвердеет, на что понадобится приблизительно 5 или 6 часов времени. Опускание бетона совершается при помощи особенных труб с клапанами снизу и сверху.