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.
Некоторые здания или конструкции невозможно построить на земле. При строительстве гидростанции строительства в воде никак не избежать. Но застынет ли бетон в воде?
В этой статье мы расскажем, каким образом происходит заливка бетона в воду и как построит крепкое здание даже в самых непригодных условиях.
Бетонирование в воде: принципы и характеристики
Вода — не помеха при строительстве здания из бетона. Тем не менее, есть необходимые условия, без которых бетон не застынет — к примеру, фундамент должен быть полностью сухим, для того чтобы его со временем не размыло.
Забетонировать здание в воде можно двумя способами:
на небольшой глубине, где отсутствуют приливы и отливы, а течение относительно стабильное залить бетон можно путем опускания бетонной смеси через воронку в полости, огражденные перемычками сваями. Или же произвести непосредственную заливку бетона в воду;
для помещения бетона на большую глубину с сильным течением, необходимо использовать кессоны. Бетонную массу в кессоны лучше всего помещать не вручную, а с помощью бетононасосов.
Давайте рассмотрим эти способы заливки бетона под воду подробней.
Форма для заливки бетона: метод свай
В месте, где необходимо будет возвести необходимое сооружение, устанавливают шпунтовые сваи. Благодаря этому можнопропустить этап водоотливных работ. После того, как вы убедитесь, что сваи закреплены достаточно плотно, через воронку в них заливают бетон.
Обратите внимание на приготовление бетонного раствора. Для того, чтобы бетон хорошо укладывался, необходимо дать ему немного затвердеть. Если станет достаточно вязким, он не будет размываться течением и плотно заляжет в сваи.
Бетонирование в воде
На месте, где в будущем планируют построить здание, с помощью землечерпательных машин необходимо вырыть два рва. В эти рвы необходимо залить наполовину затвердевший бетон, прямо в воду. В результате получиться два вала, которые позволят конструкции достать течения низких вод.
После этого в валы забивают железные сваи, которые будут держать эту конструкцию. Сваи между собой необходимо скрепить железными прутами. Чтобы они оставались на месте, необходимо прикрепить их стальным кабелем к мертвым якорям.
Бетонирование в воде — важный этап в сооружении гидротехнических конструкций. Если вам необходима консультация, — они с радостью помогут вам создать качественное и крепкое сооружение даже под водой.
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.
Твердение бетона в воде - интересный процесс. Люди часто неправильно воспринимают его, подозревая, что он не даст никаких полезных результатов. Отличным примером являются рекомендации «профессионалов» заливать фундамент исключительно в засушливые месяцы. Они не правы, ведь материал можно использовать при разных условиях.
Вода - компонент бетона
Вода - один из компонентов строительной смеси. Она используется в определенном процентном соотношении с другими составляющими, чтобы обеспечить необходимую консистенцию. Этот нюанс является основополагающим при оценке неопытных строителей, полагающих, что при повышенной влажности материал потеряет свои качества.
Состав основывается на разбавлении связующих веществ, которые после затвердевания создают прочные связи между собой и с другими материалами. Так что наличие воды не так губительно, как принято полагать. Ее воздействие требует подробной оценки для получения истинных результатов.
Воздействие воды при затвердевании
Вода двойственно воздействует на бетон при затвердевании. Процесс протекает сразу в двух направлениях, но результат однозначен. Как же ведет себя материал при затвердевании?
- Вбирается часть воды;
- Вытесняется лишняя вода.
Оба направления противопоставляются друг другу, но продолжаются на каждом этапе наборе прочности . Подробности подскажут, как можно использовать смесь при близком водном горизонте и при плохих погодных условиях.
Вбирается часть воды
Заказывая бетон М250 с бетонного завода, человек получает качественную смесь нужной консистенции. Она доставляется специальным транспортом, поэтому нахождение опалубки в воде не меняет плотности. Если при производстве материала нарушается технология, консистенция становится густой. Связующие компоненты готовы принять еще часть влаги, поэтому они начинают забирать ее из окружающей среды. Также процесс наблюдается в последнюю неделю набора прочности, когда в помещении резко снижается влажность.
Вытесняется лишняя вода
В процессе затвердевания всегда вытесняется лишняя вода. Законы физики подсказывают, что материал с большей плотностью заместит ненужный компонент, что обеспечит достаточную прочность . На основании этого условия сегодня профессионалы используют строительную смесь в любых условиях. Главное, чтобы бетон доставлялся от производителя после проверки качества, так как несоответствие ГОСТам часто приводит к размытию.
Качественный бетон из водостойкого цемента
Особое внимание стоит уделить качеству бетона. Крупный производитель проверяет материал на соответствие требования стандартов, поэтому можно с помощью маркировки определить возможность применения смеси. Хотя при работе в местах с повышенной влажностью или в открытых водных объектах можно воспользоваться специальным бетоном, изготовленным из ВБЦ (водостойкого быстротвердеющего цемента).
Строительный материал нашел распространение при возведении монолитных мостов. Причиной этого является максимальная водостойкость и гидроизоляция после затвердевания. Эти показатели исключают ограничения, заставляющие прибегать к дополнительным работам в сложных условиях.
Если купить М200 от производителя, можно не беспокоиться о его затвердевании в грунтовых водах. Проверки подтверждают этот факт, поэтому профессионалы заливают фундамент в любых условиях. Единственной проблемой становится только небольшое увеличение срока набора прочности.
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.
