Технология заливки бетона в воду по шагам. Как заливать бетон в воду правильными способами Цемент для бетонирования в воде

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.

Роль воды в бетоне на сомом деле очень огромна. Она выполняет функции не только растворителя, но и химического реагента, без которого бетон просто не сможет быть пластичным, а также не сможет затвердеть. Нужно знать, что вода в бетоне должна иметь хорошее качество, т.е. она не должна быть мутной, не должна содержать примесей, хлора и других грубых веществ, которые придают ей неприятный запах.

То, какую температуру будет иметь вода, тоже важно. Если изготавливается, к примеру, зимой, то температура жидкости должна быть примерно 40°, не более. Если же это теплое время года, то, соответственно, вода должна быть холодной. Эти условия необходимы для оптимального схватывания бетона.

Если рассмотреть то, как взаимодействует вода в бетоне более подробно, то можно сказать, что она нужна для обеспечения составу:

Реакции с вяжущим веществом;

Превращения его в монолитную массу.

Конечно же, количество воды должно быть строго рассчитано для каждой марки бетона . Этот параметр должен быть таким, чтобы в процессе реакции с вяжущим веществом не осталось лишнего количества воды. В противном случае, после того, как масса станет монолитной, в ней образуются пустоты.

Какая вода подходит для бетона?

Большинство людей думает, что абсолютно вся вода подходит для бетона, т.е. взять ее можно из любого источника. Однако, это совсем не так. Требования к воде в бетоне не самые строгие, но при их несоблюдении последствия могут быть не очень хорошими.

Питьевая вода.

Питьевую воду можно применять для бетона, она не требует проверки.

Грунтовые воды.

Грунтовые воды можно использовать для бетона, но после проверки.

Техническая вода.

Техническую воду можно использовать для бетона, но только после проверки.

Морская вода.

Использование морской воды подходит только для неармированного бетона.

Сточные воды.

Использование сточных вод в бетоне невозможно.

Так, можно сделать вывод, что вода для бетонной смеси может быть взята из проверенных источников или же та, которая прошла химический анализ в специализированной лаборатории.

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.

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.

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

Способ № 1

Инструкция следующая:

1. Он начинается с того, что в том месте, где будет возведено предполагаемое сооружение, забиваются ряды свай (используются шпунтовые). Это дает возможность избежать водоотливных работ.
2. 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.

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.

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.

1. В зависимости от характеристик от скорости , 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.

1. 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.

1. Помимо всего прочего, опущенный в воду . 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.

Способ № 2

1. 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.

1. 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.

1. 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.

1. 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.

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.

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.

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.

Бетонирование в воде применяется как в строительстве гидротехнических сооружений (волнорезов, опор мостовых переходов, пирсов, причалов и т.п.), так и в частном малоэтажном строительстве в условиях высокого стояния грунтовых вод.

Можно ли заливать бетонный раствор в воду?

Ответ положительный: «Да! Не только можно и нужно!». На данный момент времени существует четыре технологии заливки бетонного раствора в воду:

• Технология «восходящей трубы»;
• Кессонный метод;
• Бетонирование с помощью мешков наполненных раствором;

Первые два варианта используются при промышленном строительстве. Последний способ, как правило, используется в частном малоэтажном строительстве.

Технология «восходящей трубы»

В общем случае потребуется следующее оборудование и материалы:

• Бетонная смесь (двух видов);
• Свайная площадка (настил над площадкой);
• Грузоподъемное устройство: плавучий кран, таль или лебедка;
• Трубы;
• Траверса;
• Опалубка для отгораживания замкнутого пространства объекта бетонирования от воды водоема;
• Загрузочная воронка.

Способ «восходящей трубы» (свайный способ) позволяет возводить прочные бетонные конструкции в воде на небольших глубинах. На поверхности водоема непосредственно над строящейся конструкцией, на сваях, забитых в дно, возводится рабочая площадка.

На площадку устанавливается траверса, к которой подвешивают подающую трубу диаметром не менее 200 миллиметров. При этом трубы опускают и поднимают с помощью тали или лебедки.

Идеальный вариант – подъем и опускание с помощью плавучего крана, а подача бетона с помощью бетононасоса. В зависимости от габаритов строящейся конструкции, загрузочных труб может быть несколько.

Можно ли заливать бетон в воду без подготовительных работ? Ни в коем случае. Перед началом заливки дно предполагаемой конструкции покрывается плотной тканью (парусиной или брезентом) с нахлестом на опалубку и выравнивается каменно-щебеночной отсыпкой. Это делается во избежание утечки бетона через перепады рельефа дна водоема.

Для заливки используется два вида бетона: «насыщенный» и «ненасыщенный». Первый укладывают по периметру опалубки, а вторым заливают ядро конструкции. При этом перед заливкой оба вида бетона должны выдерживаться на воздухе, в тени в течение 5 и 3-х часов соответственно.

Собственно процесс заливки следующий. Труба опускается на дно водоема. В трубу, до заполнения всего трубного пространства подается бетон. Далее, с помощью грузоподъемного устройства трубу начинают подымать – бетон выгружается на дно водоема. Процесс послойной заливки повторяется до тех пор, пока не будет залита вся конструкция.

Важно! Следует следить, чтобы каждый нижний слой бетона не превратился в камень и находился в полужидком состоянии. Кроме того данный способ бетонирования под водой возможен в водоемах где нет сильных течений и значительного волнения.

Кессонный метод

Потребуется следующее оборудование и материалы: материалы:

• Бетонная смесь в мешках для основания;
• Бетонная смесь для заливки;
• Кессон (опалубка);
• Плавучий кран;
• Заливочные трубы с двумя клапанами;
• Подающее устройство (бетононасос);
• Якори с тросами

Данный способ используется при глубоководном бетонировании (до 30-50 метров), при сильных подводных течениях или сильном волнении. Это требует сооружения достаточно прочной опалубки. При небольших объемах ЖБИ в качестве опалубки используют стальную сварную конструкцию (кессон), которую опускают на дно с помощью плавучего крана.

Если планируется заливка большого объекта, поступают следующим образом:

• На дне водоема, по размерам конструкции отрывается траншея или котлован;
• Углубление заполняется мешками наполненными бетоном – основание будущего объекта;
• По периметру основания, в дно водоема, вбиваются стальные сваи. При этом сваи устанавливаются с небольшим уклоном во внешнюю сторону объекта, для создания откосов;
• Во избежание нарушения уклона, сваи крепят к дну с помощью тросов и якорей;
• Внутреннюю поверхность между сваями обшивают досками толщиной не менее 50 мм, либо стальными листами не менее 10 мм;
• Наружную поверхность между сваями усиливают поясами из стальных прутьев, уголков или швеллеров.

Для возможности глубоководного бетонирования, подача раствора в трубы должна осуществляться под избыточным давлением. Это требование обеспечивается наличием на концах подающей трубы двух клапанов и подачей бетона бетононасосом. Во всем остальном, технология кессонного подводного бетонирования аналогична свайному бетонированию

Подводное бетонирование мешками с цементом

Используются мешки, наполненные бетонным раствором по типу строительства основания для кессонного бетонирования. Замешивается насыщенный бетонный раствор, которым заполняются предварительно заготовленные мешки. Далее мешками с жидким раствором (выше уровня близкорасположенных грунтовых вод) заполняется траншея или котлован.

Конструкция выдерживается в течение минимум 30 суток, после чего вокруг объекта возводится опалубка и производится заливка (фундамента или стен) по классической технологии.