Фундаменты подвергаются увлажнению просачивающейся через грунт атмосферной влагой или грунтовой водой. Чтобы исключить подмокание фундамента и почвы, обустраивают гидроизоляцию. В зданиях с подвалом ее укладывают последовательно, в два слоя: первый организуют в кладке фундамента на уровне пола подвала, а второй в цоколе, на 150-250 мм выше поверхности отмостки или тротуара. Изоляционный слой состоит, в свою очередь, из двух слоев битумоминозных рулонных материалов (рубероида), склеенных между собой битумной мастикой.
В цементном бетоне большая часть объема, обычно свыше 70%, заполнена естественными каменными материалами: песком, щебнем или гравием. Эти материалы называют заполнителями для бетона.
Естественные каменные материалы гораздо дешевле искусственного цементного камня, поэтому понятно стремление строителей ввести в состав бетона как можно больше заполнителей и использовать цементный камень только для склеивания естественных материалов и для придания бетонной смеси подвижности - удобоукладываемости.
Бутовые фундаменты при строительстве выкладывают из крупного бутового камня, подобранного по форме и размерам, при этом желательно выбирать “постелистые” камни с плоскими гранями. Кладку ведут на цементном растворе, плотно укладывая камни между собой, для чего самые “неудобные” из них иногда приходится раскалывать. Толщину кладки бутового фундамента принимают из конструктивных соображений независимо от расчета, в пределах 50-70 см. Это самые массивные и трудоемкие из всех видов фундаментов.
Ленточные фундаменты могут быть прямоугольной, трапециевидной, ступенчатой формы. В некоторых случаях они имеют расширенную нижнюю часть (так называемую подушку). Фундаменты трапециевидной формы лучше остальных справляются с нагрузкой и не деформируются. Такого типа фундаменты возводят из бутобетона, железобетона, сборных бетонных и железобетонных блоков и плит. Опасных растягивающих и скалывающих напряжений на боковых гранях фундамента не возникнет, если их углы наклона при бутовой и кирпичной кладке не превышают 30 (а для бетона — 45) градусов.
Источником инфракрасных (тепловых) лучей служат ТЭНы мощностью 0,6…1,2 кВт с рабочим напряжением 127, 220 и 380 В, керамические стержневые излучатели диаметром 6…50 мм, мощностью 1…10 кВт, кварцевые трубчатые излучатели и другие средства.
Для создания направленного потока инфракрасных лучей применяют отражатели параболического, сферического и трапецеидального типа.
Термоактивный (греющей) опалубкой называются многослойные щиты, которые оснащены нагревательными элементами и утеплены. Теплота через палубу щита передается в поверхностный слой бетона, а затем распространяется по всей его толщине. Обогрев бетона таким способом не зависит от температуры наружного воздуха. Греющую опалубку применяют при возведении тонкостенных и среднемассивных конструкций, а также при замоноличивании стыков и швов при температуре наружного воздуха до –40 0С.
Способ электропрогрева бетона в конструкциях основан на использовании выделяемой теплоты при прохождении через него электрического тока. Для подведения напряжения используют электроды различной конструкции и формы. В зависимости от расположения электродов прогрев подразделяют на сквозной и периферийный. При сквозном прогреве электроды располагают по всему сечению, а при периферийном – по наружной поверхности конструкций. Во избежания отложения солей на электродах постоянный ток использовать запрещается.
Бетон, уложенный в зимних условиях, выдерживают преимущественно методом термоса, основанным на применении утепленной опалубки с устройством сверху защитного слоя. Бетонную смесь температурой 20---80 0С укладывают в утепленную опалубку, а открытые поверхности защищают от охлаждения. Обогревать ее при этом не требуется, так как количество теплоты, внесенных в смесь при приготовлении, а также выделяющиеся в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой (экзотермии), достаточно для ее твердения и набора критической прочности. При проектировании термосного выдерживания бетона подбирают тип опалубки и степень ее утепления.
Основная причина прекращения твердения бетонных смесей при воздействии низких температур – замерзания в них воды. Известно, что содержание в воде солей резко снижает температуру ее замерзания. Если в процессе приготовления в бетонную смесь ввести определенное количество растворенных солей, то процесс твердения будет протекать и при температуре ниже 0С.
В нашей стране здания и сооружения из монолитного бетона возводят круглогодично. Известно, что при температуре +50С бетонные смеси резко снижают набор прочности. Все реакции гидратации замедляются. При температуре ниже 00С химически несвязанная вода превращается в лед и увеличивается в объеме приблизительно на 9%. В результате в бетоне возникают напряжения, разрушающие его структуру. Замерзший бетон обладает высокой прочностью, но только за счет сцепления замерзшей воды.
Глиноземистые цементы (ГЦ) и высокоглиноземистые (ВГЦ и ВГКЦ) цементы - гидравлическая связка на основе алюминатов кальция для получения жаростойких и огнеупорных плотных и изолирующих бетонов, композиционных материалов и сухих строительных смесей.
Применение ГЦ, ВГЦ и ВГКЦ обеспечивает растворам и бетонам интенсивный набор прочности в ранние сроки твердения, высокую марочную прочность, коррозионную стойкость в агрессивных средах и высокую огнеупорность.
Прочный, долговечный, износоустойчивый цементный бетон показал себя с самой лучшей стороны в качестве материала для дорожных оснований и покрытий. Расчеты подтверждают, что применение цементного бетона дает большую экономию народному хозяйству.
Еще в 1913 г, в Тифлисе была построена первая дорога с бетонным покрытием.
Отдельные элементы железобетонных или бетонных конструкций могут изготавливаться на заводе, а затем на строительной площадке из них собирается сооружение. Такой метод возведения сооружений называется строительством из сборного железобетона (бетона). Использование сборного железобетона позволяет индустриализировать строительство, переведя выполнение наиболее трудоемких операций со строительной площадки на завод и оставив на стройке только монтаж конструкций. Объем строительства из сборного железобетона и бетона в последние годы быстро возрастает.
Что же происходит при укладке бетонной смеси в форму? Отчего зависит расплыв конуса? От пластической деформации или разъединения частиц в поперечном направлении? Эти явления наблюдаются в одной и той же бетонной смеси при различном количестве воды... Неясны причины большей или меньшей хрупкости бетонной смеси. Бетонная смесь упорно хранит тайны своего поведения при укладке в формы.
Сравнительно суровые климатические условия почти на всей территории СССР неблагоприятны для твердения бетона; поэтому строителям часто приходится искусственно создавать уложенному бетону влажную и теплую среду. Советские ученые и инженеры разработали высокоэффективные методы укладки бетона в зимних условиях, позволяющие вести работы круглый год.
От момента изготовления бетонной смеси до полного ее затвердевания проходит определенный период созревания, приобретения прочности, продолжающийся в зависимости от вида цемента и внешних условий (температуры и влажности) от нескольких дней до нескольких месяцев и даже лет. За это время бетон из подвижность пластичной массы превращается в прочный искусственный камень.
Чтобы из таких разнородных по свойствам веществ, как вода, цемент, песок и щебень или гравий, получить материал с вполне определенными свойствами - бетон, нужно выполнить ряд операций. При этом важно соблюдать указания технических правил и инструкций. Производство бетона хотя и происходит часто непосредственно на строительной площадке, но и в этом случае напоминает нам любое заводское производство.
Бетон приобретает прочность в процессе твердения в сооружении, - поэтому строитель должен быть уверен в нужном качестве применяемого цемента. Для этого цемент испытывается заранее и только после определения его основных технических свойств может применяться в дело.
Определение качества этих свойств производится в лаборатории. В СССР применяются стандартные, обязательные для всех методы испытания. Стандартизация позволяет получить сравнимые данные при испытании цемента на заводе и на строительных объектах. Основное свойство цемента, определяемое при предварительных испытаниях, - прочность.
В зарубежном промышленном и гражданском строительстве бетон и железобетонные конструкции прочно занимают ведущее положение по сравнению с другими материалами и конструкциями. Главное, на что направлены внимание и усилия фирм, - обеспечить высокое качество изготовляемых и возводимых конструкций. Только с учетом этих требований они разрабатывают технологические решения, требующие наименьших затрат труда, энергии и материалов.
Много лет строители ищут наилучший метод укладки бетонной смеси при минимальном количестве воды затворения. Кроме вибрирования бетонной смеси имеются и другие эффективные методы ее уплотнения. Их называют методами механического обезвоживания. К ним относятся: прессование, центрифугирование и вакуумирование. У всех этих методов общий принцип: бетонную смесь замешивают на воде в количестве, достаточном для того, чтобы ее укладку можно было вести без всяких затруднений.
