Заливка бетона в воде

В частном домостроении никто не будет заливать бетон в опалубку, если в котловане или траншее стоит вода. Уровень грунтовых вод – один из главных показателей проведения бетонных работ. Но вот в промышленном строительстве подводное бетонирование – это нормальная строительная операция. Ведь надо же как-то строить пирсы, волнорезы и другие гидротехнические сооружения.

В настоящее время строители пользуются двумя технологиями заливки бетона под водой:

  • При помощи свай.
  • Кессонный вариант.

Оба способа будут подробно рассмотрены далее.

Подготовительные работы

Водолаз на глубине

Прежде, чем приступить к укладке бетона непосредственно в воду, нужно составить проект, описывающий порядок и ход работы, объемы материала, необходимое оборудование и оснастку. Как правило, на значительных глубинах требуются водолазы, которые намечают план расчистки бетонируемого участка или очищают его вручную, устанавливают опалубку, регулируют размещение труб и шлангов, по которым поступает заливочная смесь.

Бетонный раствор готовится на заводе с соблюдением определенной рецептуры. Для разных методик, предполагающих заливку в воду, марка бетона должна быть на 10-20% выше, чем если бы укладка осуществлялась в обычных условиях; при этом необходимо уменьшить соотношение воды и цемента в готовом растворе. Вода замедляет процесс затвердевания, поэтому желательно введение ускорителей и пластификаторов. Антиэррозионные добавки повышают устойчивость конструкций к размыванию.

Специальные требования предъявляются и к опалубке. Она должна быть:

  • не проницаема для бетонной смеси, в том числе в местах стыков;
  • хорошо держать форму, несмотря на давление воды;
  • легко устанавливаться.

С внешней стороны опалубку дополнительно укрепляют камнем или мешками с песком.

Метод вертикально перемещаемых труб

Для заливки таким способом потребуются:

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

Подводное бетонирование методом вертикально перемещаемых труб (схема)

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

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

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

Заливка бетона в водеДля 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. 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

Заливка бетона в водеВозведение 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).

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.

Созревание бетона

Бетон – это смесь из наполнителей и цемента, которые затворяются водой. Для повышения текучести, придания смеси особых свойств и повышения морозостойкости во время замеса в бетон могут быть добавлены пластификаторы и присадки. На этом этапе и вы можете задаться вопросом о том, можно ли заливать фундамент частями. Заливка жидкого раствора в форму, которая называется опалубкой, предполагает начало необратимых процессов в бетоне, а именно:

  • схватывания;
  • твердения.

Во время первой стадии раствор начинает приходить в твердое состояние, ведь вода и компоненты цемента взаимодействуют между собой. Но связи между ингредиентами остаются недостаточно прочными, и если на материал будет воздействовать нагрузка, то он может разрушиться, а повторное схватывание раствора не наступит.

Укладка бетона на небольших глубинах

Описанные методы получили распространение при формировании бетонных конструкций на значительной глубине, вплоть до 50 м. А можно ли заливать бетон с помощью более простых и менее дорогостоящих способов, если глубина не превышает 2 м, а сами работы направлены на ремонт уже существующих монолитных сооружений? Действительно, для восстановления целостности поврежденной конструкции, выравнивания дна или заливки не ответственного объекта существует метод укладки бетона в мешках.

Мешки, заполненные свежим раствором и зашитые, укладывают на основание или заделывают в крупные каверны поврежденных конструкций. Мешковина пропускает воду, но предохраняет бетон от растекания. При бетонировании большого пространства мешки сшиваются между собой и армируются.

Бетонирование на глубине 2 метра

Еще один способ подводного бетонирования на глубине до 1,5-2 м — это метод островка или втрамбовывания. Способ требует высокой скорости подачи цементного раствора и применения вибратора для втрамбовывания очередной порции бетона, однако, позволяет производить бетонирование не горизонтальных поверхностей (например, берегов). Кроме того, не требуется армирование и нет высоких требований к классу бетона.

Осуществляя заливку бетона в воду, необходимо помнить, что это технологически сложный процесс, требующий тщательной подготовки, составления проектной документации и соблюдения строительных нормативов. Точное следование технологии укладки позволит избежать аварийных ситуаций как в процессе подводного бетонирования, так и при последующей эксплуатации объектов.

Можно ли заливать бетонный раствор в воду

Бетонирование в воде — популярный вид работ в частном домостроении и при возведении промышленно-гражданских объектов. Далеко не всегда участок предварительно осушается, а отток воды перенастраивается, поэтому зачастую приходится работать в более сложных условиях. Порой в котловане или канаве имеется жидкость, откачать которую нет возможности. Кроме того, в промышленности часто возводятся гидротехнические строения, где бетонный раствор приходится лить непосредственно в воду.

Бетонные работы в водеБетонные работы в воде

Современные технологии позволяют получать надежные сооружения даже при таких экстремальных условиях заливки бетона. Строго следуя методикам, можно приготовить водонепроницаемый раствор и провести подводное бетонирование.

Некоторые из способов больше подходят для масштабной промышленной застройки, другие широко распространены в малоэтажном строительстве.

Влияние воды на фундамент

Все воды, расположенные ниже уровня земли, считаются подземными. Они плохо влияют на почву — снижают ее плотность, меняют способность насыщения влагой. Не менее отрицательно грунтовые воды сказываются и на состоянии фундамента. В холодное время года при замерзании влага увеличивается в объеме, поэтому все микроотверстия и трещинки, куда она успела проникнуть, расширяются. В результате срок эксплуатации фундамента сокращается, ведь ежегодно он ослабевает и разрушается.

Вода в виде осадков и поверхностных потоков тоже причиняет немало проблем. Она вымывает все, что стоит у нее на пути. В ходе прямого воздействия влаги на бетонные конструкции последние покрываются порами, кавернами, иными дефектами. Если же в воде много примесей (нефти, иных агрессивных соединений), процессы эрозии бетона протекают еще быстрее. Сооружение крошится, осыпается, утрачивает прочность. Приходится выбирать подходящие способы обустройства фундамента, строго учитывая конкретные условия местности.

Гидроизоляция фундамента от грунтовых водГидроизоляция фундамента от грунтовых вод

Проверенные способы заливки

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

Выбор способа

Используют различные варианты:

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

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

Способ восходящего раствора (ВР)

Эта методика включает предварительное наполнение котлована камнем или щебнем с последующей заливкой бетонным составом. Пустоты между отдельными камнями в общем должны составить не менее 45% от всего объема. Через трубы с сечением 3,7-10 см раствор вливается внутрь, заполняет пустоты и вытесняет влагу. Количество труб для подачи состава рассчитывается индивидуально. Применяются 2 способа заливки бетона — напорный и безнапорный.

Подводное бетонирование методом восходящего бетонаПодводное бетонирование методом восходящего бетона

Напорный или инъекционный метод ВР

В данном случае трубы ставятся прямо в слой камня или щебня. Бетон под давлением поступает к основанию котлована, потом поднимается и застывает, формируя монолит с наполнителем. Трубы тоже остаются внутри, обрезаются лишь их торчащие концы.

Технологии заливки

Прежде, чем заливать бетон в воду, необходимо правильно выбрать технологию, которая бы отвечала требованиям и условиям выполнения работ, позволяла бы добиться нужных характеристик прочности и надежности. В промышленности и частном строительстве применяют разные технологии, что объясняется отличиями в масштабности работ и условий их проведения.

метод трубы

Технология восходящей трубы

Для реализации данной технологии понадобятся: два вида бетонного раствора, площадка из свай, любое устройство для подъема груза (это может быть лебедка или таль, небольшой плавучий кран и т.д.), траверса, трубы, загрузочная воронка, опалубка (поможет отгородить замкнутое пространство рабочего объекта от вод водоема).

Благодаря данному методу удается создавать прочные и надежные бетонные конструкции на сравнительно небольших глубинах. На поверхности водоема прямо над заливаемой конструкцией, на сваях (забитых в дно) сооружают рабочую площадку. На нее устанавливают траверсу, к ней подвешивают трубу для подачи сечением минимум 20 сантиметров. Трубы поднимают и опускают с использованием лебедки или тали.

Лучше всего, чтобы раствор подавался с помощью бетононасоса, а труба опускалась/поднималась плавучим краном – так удается добиться большей производительности и лучшего качества. Количество загрузочных труб зависит от объемов заливки.

До начала заливки дно конструкции покрывают брезентом или парусиной (любой плотной тканью), делая нахлест на опалубку, потом выравнивают поверхность камнем и щебнем (это делается во избежание утечки бетона сквозь перепады рельефа). Для заливки используют насыщенный и ненасыщенный бетон: первым упрочняют по периметру опалубку, вторым – делают ядро конструкции. До заливки оба раствора выдерживают на воздухе.

Процесс заливки бетона в воду:

  • Трубу (или трубы) опускают на дно
  • В трубу подают бетон до полного заполнения ее внутреннего пространства
  • Грузоподъемным устройством трубу поднимают, в процессе чего раствор выгружается на дно
  • Послойно заливку делают до тех пор, пока не завершат работы

Работы нужно делать быстро – так, чтобы каждый нижний слой не успевал каменеть и оставался полужидким. Способ бетонирования при помощи труб актуален только там, где отсутствуют сильные течения и нет заметных волн в водоемах.

Кессонный метод

Для реализации данного способа понадобятся: бетонный раствор в мешках (для выполнения основания), просто раствор для заливки, специальная опалубка (кессон), заливочные трубы (обязательно с клапанами), бетононасос, небольшой плавучий кран, якоря с тросами. Обычно этот метод выбирают для глубоководного бетонирования на глубине 30-50 метров, а также там, где есть большие волны, подводные течения.

Метод требует сооружения достаточно прочной опалубки – если объем работ небольшой, ее делают из сварной металлической конструкции, которую опускают на дно плавучим краном (это и есть кессон).

Если планируется заливка бетоном большой конструкции:

  • Рытье котлована или траншеи при помощи землечерпательных машин на дне водоема размером, который соответствует конструкции
  • Заполнение котлована мешками с бетоном
  • Вбивание стальных свай в дно четко по всему периметру основания конструкции – нужно делать так, чтобы они были с небольшим уклоном (получается, будто сваи стоят веером) ко внешней стороне конструкции (чтобы сделать откосы)
  • Чтобы уклон не был нарушен, сваи крепят якорями и тросами ко дну
  • Внутри поверхность между сваями ровно зашивают стальными листами толщиной минимум 10 миллиметров либо досками толщиной минимум 50 миллиметров
  • Внешнюю поверхность между сваями усиливают поясами, сооруженными из металлических стержней, швеллеров либо уголков

Заливка бетона в воде

Подачу раствора в трубы осуществляют при действием избыточного давления – ведь на концах трубы расположены два клапана, подача производится бетононасосом. Остальные этапы схожи с процессом свайного бетонирования.

Работы с бетоном в воде для частного домостроения

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

Устройство фундамента с помощью мешков

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

Укладка бетона в мешках

Капиллярная методика

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

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

Дополнительные советы

Если фундамент — это основа строения, то основа фундамента — это грунт. Важно соблюдать правило непрерывной укладки бетона.

Заливка фундамента

Чем больше воды, тем чаще вспучивает грунт.

  • Рассчитывайте правильно объем заказываемой смеси с учетом возможных технологических потерь;
  • Чтобы образовался монолит, фундамент заливают за один раз, пока бетон не застынет;
  • Если планируются большие объемы бетонирования, закажите бетон в миксерах напрямую с завода;
  • Марка бетона должна подходить под условия строительства, с небольшим запасом прочности. Сверху укладываемый бетон необходимо вибрировать высокочастотным прибором.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий