Технология подводного бетонирования

Подводное бетонирование (ПБ) – это особая техника заливки бетона под водой на разной глубине. При этом отливные и другие работы по откачке воды не производятся. Благодаря такому способу намного удобнее выполнять монтаж подводной части опор для строящихся мостов, линий электропередач, при выполнении ремонта гидротехнических построек и для многих других работ. Также такой тип бетонирования может быть использован и в более мелких проектах, например, при наладке водоотвода из котлована, когда грунтовые воды проходят слишком высоко. Так как ПБ выполнятся в сложных условиях, для работ необходим не простой, а специализированный строительный состав.

Состав для ПБ

Бетон для таких проектов должен обладать самыми высокими прочностными характеристиками, водонепроницаемостью, морозостойкостью, а также сульфатостойкостью. Одновременно с этим бетон должен быть подвижным и удобоукладываемым, с минимальными показателями тепловыделения в процессе твердения массы.

Данным условиям соответствуют специализированные гидротехнические бетоны. Они отличаются маркой, которая подбирается в зависимости от специфических требований к будущей конструкции. Согласно ГОСТ 4795-68, для такого вида бетонирования состав должен обладать:

• Маркой прочности не меньше М400.
• Морозостойкостью не менее F

Смесь для ПБ готовится из нескольких компонентов.

Сульфатостойкого ПЦ или портландцемента с пуццоланой.

Это оптимальные вяжущие при ПБ. Согласно нормативам, вяжущее должно быть марки М400-500 и обладать следующими характеристиками:

• густотой не выше 26%;
• началом схватывания не раньше, чем через несколько часов после процедуры затворения;
• объемом щелочи до 0,6%, извести и осадка до 0,5%.

Пропорция цемента рассчитывается исходя из необходимой марки готового бетона. Обычно объем вяжущего не превышает 350-400 кг/м³.

Заполнителя

По ГОСТ 10268-80 в качестве мелкозернистого заполнителя должен использоваться песок (кварцевый подойдет больше всего). Модуль крупности материала должен быть в пределах 2,0-2,5. В качестве крупного заполнителя для специализированных гидротехнических бетонов используется щебень, изготовленный из плотных пород (его фракция должна быть от 5-10 до 5-40 мм). Прочность на сжатие у материала должен составлять больше 1000 кгс/см².

Перед использованием щебня его промывают водой (можно использовать питьевую, соответствующую ГОСТ 4797-69) и удаляют все илистые, глинистые и прочие включения, которые могут понизить эксплуатационные характеристики бетона.

Важно! В составе заполнителя не могут присутствовать минералы (пирит, опал и прочие), которые могут войти в химическую реакцию с щелочами из ПЦ.

Поверхностно активных добавок

Добиться высокого качества гидротехнического бетона без ПАВов невозможно. Это присадки, которые сочетаются с микронаполнителями. В качестве последних обычно используют тонкомолотые шлаки.

Согласно стандартам, наилучшими характеристиками обладают следующие ПАВы:

• СДБ (сульфитно-дрожжевая бражка, которая предварительно растворяется в теплой воде). Добавку используют в виде концентрата (10-20%), который дополнительно нужно процедить при помощи ситечка.
• ГКЖ-94+СДБ – это разновидность комплексной присадки.
• СНВ (смола воздухововлекающего типа). ПАВ также разводят в воде. Готовый раствор необходимо процедить через ткань или сито.

ПАВы обычно вливают в воду, с добавлением которой будет изготовлен замес. Только потом можно добавлять оставшиеся компоненты и приступать к подводному бетонированию.

Способы выполнения бетонирования

Для ПБ могут применяться разные методы выполнения работ.

ВПТ

Метод вертикально перемещающейся трубы считается одним из наиболее совершенных. Такое бетонирование может выполняться на глубине от 1,5 до 50 м. ПБ производится в котловане, который должен быть хорошо закрыт от проточной воды. Как правило, для этого изготавливается ограждение, которое также выполняет роль опалубки.

Чтобы подать бетонный раствор в котлован, используются специальные бесшовные трубы (из стали) со звеньями длиной от 0,5 до 1 м. Их крепят на кране или лебедках, которые закреплены на ограждении котлована. В верхней части каждой трубы устанавливается воронка, а в нижней – металлический клапан (необходим, чтобы избежать наполнения воронки водой).

Для передачи смеси используются бетононасосы, бетоносмесители и прочие привычные конструкции. Труба должна постоянно быть погруженной в бетон (на 0,8 м и более, если глубина ПБ составляет менее 10 м и на 1,5 м при выполнении работ на 20 м под водой). По мере заливки бетона трубу приподнимают и демонтируют лишние звенья.

Полезно! При ВПТ смесь должна иметь осадку в пределах 14-16 см, если предусматривается дополнительное вибрирование. При укладке без вибрации осадка конуса должна быть от 16 до 20 см.

ВР

Способ восходящего раствора используется реже, но также является востребованным. Для его выполнения используется гравийно-щебеночная отсыпка или так называемая каменная наброска. Смесь подается через трубы (диаметр 37-100 мм), который установлены на ограждениях или отсыпке. Раствор нагнетают за счет давления. При этом «выдавливается» вода, а в нужной зоне создается монолит.

ВР обладает важным плюсом, который выделяет его на фоне ВПТ – крупный заполнитель и раствор подаются отдельно. Благодаря этому нет риска расслоения состава. Но есть и минусы, из-за которых ВР не так популярен:

• важно очень ответственно выбирать мелкий заполнитель;
• требуется большее количество труб;
• есть риск, что раствор недостаточно будет заполнять пустоты.

Поэтому такой способ оправдан тогда, когда необходимо выполнить заливку раствора на глубине до 50 м, если нет возможности произвести ВПТ. Также он больше подходит при работе в стесненных условиях или, когда требуется довольно густое армирование.

Укладка бункерами (кюбелями)

Данный метод заключается в том, что бетонная смесь опускается на основание в специальных бункерах. В качестве них могут быть использованы грейферные ящики – кюбели. Объем такого ящика может составлять от 0,3 до 2,0 м³. По контуру кюбели уплотнены, поэтому при транспортировке смеси в них не может проникнуть вода. Когда они достигают необходимой глубины, то открываются.

Чтобы выполнить разгрузку бетона, нужно открыть дно ящика максимально близко к уже уложенному слою бетона. Из минусов способа можно выделить то, что первый слой очень сильно размывается, поэтому для него придется готовить раствор с содержанием цемента на 20% выше.

Также есть и плюсы:

• работы выполняются практически на любой глубине;
• нет необходимости в подмостях;
• смесь можно выкладывает на основание с ямами и резкими перепадами.

Важно! Для такого типа бетонирования смесь должна иметь осадку (тестируется по конусу) от 1 до 5 см.

Втрамбовывание

Принцип данного способа в том, чтобы из раствора сформировать своеобразный островок под углом 35-45 градусов. На него добавляется бетон, после чего он втрамбовывается или уплотняется методом вибрации. Такой метод подойдет только при ПБ до 1,5 м. При этом готовые конструкции должны бетонироваться до отметки выше уровня воды.

Для такого типа ПБ осадка конуса у раствора должна быть от 5 до 7 см.

Укладка в мешках

Принцип данного способа напоминает укладку в бункерах, только в этом случае используются мешки из специальной ткани высокой прочности. Объем одного мешка составляет 10-20 л. В них можно укладывать раствор с заполнителями до 40 мм. При этом осадка конуса для бетона составляет от 2 до 5 см. Также предусмотрены мешки на 5-7 л. В них укладывают бетон с заполнителем до 10 мм.

Как правило, метод укладки при помощи мешков применяется в качестве вспомогательного, когда необходимо уплотнить щели в зонах, где опалубка установлена на неровном дне. Мешки можно опускать на глубину до 2 м. Также этот способ помогает в случае аварийной ситуации, когда нет времени разворачивать трубы или выполнять другой тип бетонирования.

Нужно учитывать, что подводное бетонирование является сложной процедурой. Если планируется возведение массивных сооружений или конструкций ответственного назначения, то сначала необходимо забетонировать опытные блоки. Они необходимы, чтобы удостовериться, что способ укладки раствора выбран правильно и все требуемые характеристики смеси соблюдены. Поэтому дополнительно в ходе работ ведутся журналы по форме 49, ознакомиться с образцами которых можно в нормативе N ИС-478-р от 23.05.2002.

Подводное бетонирование — Новая технология материалы методы

НАЗНАЧЕНИЕ

Подводное бетонирование с целью ремонта и гидроизоляции швов, стыков и дефектов каменных, гранитных и бетонных конструкций в зонах переменного уровня воды, под- и над водой.

Научно-исследовательская лаборатория компании Resmix разработала для подводного бетонирования, продукты – Resmix UV (смесь тиксотропная типа) и Resmix UV-L (смесь наливного типа) со следующими отличительными характеристиками:

• Ремонтная смесь не размывается в процессе подводного заполнении швов, стыков и дефектов;
• Проведение работ в проточной воде;
• Не вымывается в процессе эксплуатации;
• Продукт подходит для машинного нанесения, что снижает трудозатраты и ускоряет скорость производства работ;
• Быстрый набор прочности;
• Высокие параметры: стойкости к агрессивным средам, морозостойкости, водонепроницаемости и прочности сцепления ремонтного состава с основанием.

Подводный ремонт конструкций с помощью Resmix UV и Resmix UV-L не требует устройства кессона и шпунтов для предварительного осушения конструкций.

ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Подготовка основания

Ремонтируемая поверхность конструкции очищается от веществ, препятствующих сцеплению ремонтной смеси с основанием: грязь, ржавчина, биологические наросты, разрушенные и отслаивающиеся элементы. Подготовка поверхности перед подводным бетонированием производится гидроструйным аппаратом при давлении от 200 до 1500 бар.

Транспортирование растворной смеси на место выполнения ремонтных работ

Готовая растворная смесь Resmix UV или Resmix UV-L транспортируется к месту выполнения ремонта конструкции с помощью шнековых растворонасосов, под давлением через шланг. Время работы с материалами для подводного бетонирования в районе 20-30 минут, поэтому следует замешивать такое количество смеси, которое будет выработано за указанное время.

Шнековая пара растворонасоса должна быть предназначена для перекачки смеси с фракцией до 1 мм. Производительность насоса при подаче растворной смеси – 1-5 л/мин. Расстояние перекачки составляет – не более 20 м.

При работе с материалом необходимо соблюдать правила по прокачке строительных материалов (выбор консистенции, предварительная смазка шлангов).

Ремонтные работы

Подводный ремонт конструкций осуществляется двумя методами: с использованием опалубки и без ее использования. При устройстве опалубки, ремонтный раствор заполняющий опалубку, вытесняет из нее воду. Метод ремонта без использования опалубки применяется при заполнении стыков, швов и трещин.

Технология работ с подачей раствора через стенку опалубки.

Подача ремонтного состава для подводного бетонирования осуществляется через пластиковые пакеры с обратным клапаном Resmix S-Packer, установленные в стенку опалубки, и расположенные друг на другом. Технология заключается в постепенном наполнении опалубки ремонтным составом. При наполнении нижнего слоя опалубки, ремонтный состав подается в выше расположенный пакер.

Подача растворной смеси осуществляется слева направо. Растворная смесь подается в выше расположенный пакер производится до начала схватывания раствора, который был закачен через ниже расположенный пакер. Расстояния между пакерами по горизонтали и по высоте должны обеспечивать монолитность создаваемого ремонтного слоя.

Технология работ с подачей раствора сверху опалубки.

Подача ремонтных составов для подводного бетонирования Resmix UV или Resmix UV-L осуществляется через шланг, опущенный сверху опалубки. Конец шланга должен быть утоплен непосредственно в подаваемую растворную смесь. По мере наполнения опалубки шланг поднимается наверх.

Выполнение ремонтных работ без использования опалубки.

Заполнение швов, стыков и трещин без использования опалубки осуществляется с помощью насадки на шланге, которая обеспечивает возможность прохождения смеси фракцией до 1 мм. Толщина насадки должна быть меньше, чем ширина шва, стыка или дефекта для монолитного заполнения их на всю толщину.

Дополнительные условия

При температуре воды от +1°С до +5°С, время схватывания ремонтной смеси для подводного бетонирования увеличивается, сроки достижения заявленных технических характеристик раствора также увеличиваются на 50%.

При начале схватывания ремонтной смеси не добавлять воду в замес.

Все оборудование должно быть очищено после завершения работ и в течение времени жизни материала. Затвердевший материал может быть удален только механически.

Подробно о технологии подводного бетонирования с помощью ремонтных составов Resmix: “Технология подводного ремонта каменных и бетонных конструкций”.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОДВОДНОГО БЕТОНИРОВАНИЯ:

Ремонтная смесь для подводного бетонирования тиксотропного типа

Ремонтная смесь для подводного бетонирования наливного типа

Методы подводного бетонирования — Метод Треми и другие

🕑 Время чтения: 1 минута

Существует несколько методов подводного бетонирования, таких как метод Треми, методы с насосом, бетон с предварительно уложенным заполнителем и т. д., которые описаны.
Методы подводного бетонирования предназначены в основном для предотвращения вымывания цемента. Эти методы не достигли полной цели по предотвращению вымывания цемента на ранних стадиях применения подводного бетонирования, за исключением случаев применения больших масс бетонирования.

Тем не менее, более современные методы могут помочь предотвратить вымывание бетона. В этой статье будут рассмотрены различные методы.

Содержание:

• Методы подводного бетонирования
  • 1. Трим -метод подводного бетонирования
  • Процесс подводного бетонирования с использованием метода треми
  • 2. Подводная бетонирование с использованием метода насоса
  • 3. Гидроэнергетический метод подводного бетонирования
  • 99
  • 3. Метод гидроэлектрон. 4. Подводное бетонирование с использованием пневматических клапанов
  • 5. Подводное бетонирование с использованием скипов
  • 6. Подводное бетонирование с использованием опрокидывающейся баржи с поддонами
  • 7. Подводное бетонирование с использованием предварительно уложенного бетона-заполнителя
  • 8. Метод мешков с замком
  • 9. Метод бетона в мешках

Ниже приведены способы подводного бетонирования:

1. Метод Треми
2. Насосная техника
3. Метод гидроклапана
4. Метод пневматического клапана
5. Метод пропуска
6. Метод наклонной баржи с поддонами
7. Предварительно залитый бетон
8. Сумки Toggle метод
9. Метод бетонирования в мешках

1. Метод подводного бетонирования Треми

Подводное бетонирование тремовым методом удобно для заливки большого количества высокотекучего бетона. Бетон подается в бункер насосом, ленточным конвейером или скипами.
Труба Tremie, верхний конец которой соединен с бункером, а нижний конец постоянно погружен в свежий бетон, используется для укладки бетона в точном месте из бункера на поверхность. Основанием для погружения нижнего конца трубы тремы является предотвращение смешивания бетона и воды. Типичная компоновка трубы Tremie показана на Рисунке-1.

Рисунок-1: Типовая схема подводного бетонирования по методу Треми

Процесс подводного бетонирования по методу Треми

Существует ряд факторов, которые следует учитывать при подводном бетонировании труб Треми:

Оборудование Треми

Трехтрубная труба может быть сконфигурирована тремя различными способами, такими как постоянная длина, которая поднимается во время бетонирования, труба с различными секциями, которые демонтируются во время бетонирования, и телескопическая труба.
Труба из алюминиевого сплава может неблагоприятно воздействовать на бетон из-за химических реакций между ними, поэтому ее следует избегать. Труба должна иметь соответствующий диаметр, чтобы предотвратить засорение из-за размера заполнителя.
Обычный диаметр составляет от 200 до 300 мм, иногда можно использовать от 150 до 450 мм, но следует учитывать, например, совокупный размер 19размер заполнителя мм и 40 мм является нижним пределом для диаметра трубы 150 мм и 200 мм соответственно.

Треми уплотнение

Чтобы избежать смешивания воды и бетона в трубе, для герметизации конца трубы используется деревянная заглушка. Это предотвращает попадание воды в трубу и сохраняет ее сухой.
После того, как труба достигает намеченного положения, заливают бетон и разрывают уплотнение. Затем бетон вытекает из трубы и создает уплотнение, скапливаясь вокруг нижнего конца трубы 9.0003

Укладка бетона

Сразу после начала бетонирования устье трубы должно быть погружено в свежий бетон на 1-1,5 м для предотвращения попадания воды в трубу. Расход бетона регулируется путем опускания и подъема трубы, и уменьшение или увеличение расхода бетона указывает на потерю уплотнения, поэтому поток бетона должен быть непрерывным и тщательно контролироваться.

Схема потока

Различают два типа течения, а именно: слоистый и выпуклый. Выпирающий поток желателен, потому что он вытесняет бетон равномерно, что приводит к меньшей деформации цементного молока и более пологим откосам.

2. Подводное бетонирование с применением насосной техники

Подводное бетонирование с использованием насосной техники является усовершенствованной версией трубы Треми и представляет собой более быстрый метод бетонирования в труднодоступных местах, например, под опорами.
Перекачка обеспечивает несколько преимуществ, которых нет у трубы Tremie, например, заливка бетона из смесителя непосредственно в опалубку, устранение засоров в трубе, поскольку бетонирование осуществляется за счет перекачки, а не с использованием силы тяжести, а также снижается риск расслоения. На рис. 2 показана типичная конфигурация конвейера.

  Рисунок- 2: Типовая конфигурация линии подводного бетононасоса

3. Гидравлический клапан Способ подводного бетонирования

Этот метод подводного бетонирования разработан и применен голландцами в 1969 году. Для заливки бетона используется гибкий шланг, который гидростатически сжимается.
Как только бетон помещается в верхнюю часть трубы, трение внутри трубы и гидростатическое давление преодолеваются весом бетона. Это приводит к медленному перемещению бетона в трубе и предотвращению сегрегации. Жесткая трубчатая секция используется для герметизации конца шланга. Этот способ не затратный и достаточно простой. На рис. 3 показано типичное расположение гидрораспределителя.

Рис. 3: Устройство гидроклапана для подводного бетонирования

4. Подводное бетонирование с использованием пневматических клапанов

Пневматические клапаны присоединяются к концу трубопровода из бетона. Существуют различные типы клапанов, которые используются для подводного бетонирования, такие как Abetong-Sabema и Shimizu. Эти два клапана похожи, за исключением датчика, прикрепленного к последнему; его функция заключается в закрытии клапана, когда бетон достигает определенной толщины.
Доступен другой тип клапана, который можно использовать для заливки бетона на глубину до 52 м без погружения конца трубы. Функция клапанов состоит в том, чтобы разрешать, ограничивать, останавливать выпуск бетона, и этот метод является полезным. На рис. 4 показан клапан Абетонга-Сабема.

  Рис. 4: Пневматический клапан Abetong-Sabema

5. Бетонирование под водой методом скипов

Оборудование, которое используется для транспортировки бетона, представляет собой ковш с двойным дверным проемом внизу и перекрывающимися брезентовыми клапанами, которые установлены вверху для предотвращения вымывания бетона. Скип медленно опускается в воду, как только он заполняется бетоном, и когда он достигает места, двери открываются либо автоматически, либо вручную.
Скиповый метод подводного бетонирования подходит для случаев, когда требуется большая масса бетона для стабилизации фундамента и небольшое количество бетона для разных мест. Показывает открытые и закрытые скипы.

Рис. 5: Скипы для подводного бетонирования (a) закрытые и (b) открытые

6. Подводное бетонирование с использованием баржи с опрокидывающимся поддоном

Этот метод удобен для мелководья, когда бетон заливается тонкими слоями. Вдоль палубы баржи сооружается опрокидывающийся поддон, на который равномерно распределяется бетон, а затем он свободно падает в воду.

7. Подводное бетонирование с использованием предварительно уложенного заполнителя бетона

Метод бетонирования на предварительно заполнителе хорошо подходит для случаев, когда заливка обычного бетона затруднительна или маловероятна. Он включает в себя размещение заполнителя в формах, затем впрыскивание бетона на дно и заполнение форм доверху.
Во избежание захвата воды и воздуха бетонирование начинают снизу. Вот почему необходимо расположить трубы в формах до размещения заполнителя.
С помощью этого метода можно получить прочность бетона от 70 до 100 процентов по сравнению с обычным бетоном. Трубы распределяются на максимальном расстоянии 1,5 м, а их диаметр варьируется от 19– 35 мм.

Рис. 6: Предварительно уложенный бетонный заполнитель с инъекционными трубками

8. Способ с мешками с замком

Метод Toggle Bags полезен, когда требуется небольшое количество бетона. Многоразовый брезентовый мешок запечатывается сверху цепочкой и закрепляется защелками, заполняется бетоном и осторожно сбрасывается в указанное место, после чего бетон выливается через отверстие на дне мешка.

9. Метод бетонирования в мешках

Метод бетонирования в мешках используется для замены балласта или временного закрытия отверстий. Мешки изготавливаются из достаточно прочной ткани вместимостью 10-20 литров и переносятся водолазами на выбранную позицию.
Осадка бетона составляет от 19 до 50 мм, а максимальный размер заполнителя, который можно использовать, составляет 40 мм. Установка мешков аналогична кирпичам для создания связей.
Подробнее: Обследование подводных бетонных конструкций — методы, виды и назначение Визуальный осмотр подводных железобетонных конструкций – инструменты и ограничения Методы и процедуры ремонта подводных бетонных конструкций

Что такое подводное бетонирование?

Анре А
• 25 мая 2021 г.

Подводное бетонирование является важным процессом бетонирования, выполняемым при строительстве морских сооружений. Он включает в себя процесс аккуратной укладки свежего бетона под воду. Поскольку строительство на воде сопряжено со многими трудностями, подводное строительство от начала до конца требует особого внимания, контроля и планирования. Например, строительство фундамента и свай для поддержки моста через реку или строительство дока.

Определение и объяснение испарения

Включите JavaScript

Определение и объяснение испарения

Основная цель любого подводного строительного проекта — создать сухую и свободную от воды среду для безопасного укладки и отверждения бетона, который помогает получить структурно стабильную и прочную конструкцию.

Два важных ноу-хау в подводном бетонном строительстве:

1. Бетон под водой

2. Методы и приемы подводного бетонирования

способом, а затем помещая это под воду различными способами.

Правильно замешанный бетон представляет собой стабильный материал, который после высыхания приобретает плотность, в два раза превышающую плотность воды, и остается невосприимчивым к воде. Во время процесса бетон погружают в воду и дают ему застыть, обеспечивая для него среду для высыхания.

Существует много рисков, связанных с вибрацией и выравниванием бетона, уложенного под водой. Бетон может быть вымыт в ситуациях укладки. Таким образом, необходимо использовать некоторые добавки против вымывания и методы укладки.

2. Методы и методы подводного бетонирования

Различные методы подводного строительства:

1. Метод Треми

2. Метод цементации

3. 03 Использование мешков0221

   Расположение ковша

4. Предварительно расположенный метод агрегата

5. Насос

.