Способ возведения, технического восстановления и/или реконструкции зданий и сооружений

 

Использование: строительство зданий и сооружений, восстановление или реконструкция жилых, промышленных, сельскохозяйственных, транспортных объектов с использованием бетона и железобетона. Сущность изобретения: при возведении, восстановлении или реконструкции строительных объектов или их частей в конструкциях и конструктивных системах используют сборный и/или монолитный бетон и/или железобетон, который изготавливают из бетонной смеси при следующем соотношении компонентов, мас. % : цемент или цементнот-известковое вяжущее 1; фракционированный крупный заполнитель 2,14 - 2,5; мелкий заполнитель 1,25 - 2,5; вода 0,3 - 0,6, причем фракционированный крупный заполнитель содержит щебень фракции 10 - 20 мм или 10 - 40 мм и гравий фракции 5 - 10 мм в соотношении со щебнем 1 : (3 - 7), а цементно-известковое вяжущее содержит цемент и известь в соотношении (1 - 5) : (5 - 1). Возможно применение добавок, регулирующих свойства бетона. 3 н. п. ф-лы, 7 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к строительству, а именно к способам возведения и реконструкции зданий и сооружений гражданского, промышленного и агропромышленного назначения, фундаментов, надземных конструкций и узлов, строительства и обустройства дорог, стояночных площадок, подземных переходов и путепроводов, мостов, тоннелей и инженерных коммуникаций.

Известен способ возведения зданий, сооружений, включающий выполнение земляных работ: отрывку котлована и/или траншей, возведение фундаментов из сборных и монолитных участков, возведение надземных конструкций с применением сборного и монолитного бетона и железобетона (1).

Существенным недостатком известного технического решения является повышение стоимости бетонных и железобетонных конструкций, обусловленная технологическими и энергетическими затратами, связанными с приготовлением крупного заполнителя и необходимостью домола его до меньших по размерам фракций.

Наиболее близким решением к описываемому является способ возведения, технического восстановления и/или реконструкции зданий, сооружений, преимущественно жилых, общественных, промышленных, агропромышленных, сельскохозяйственных, складских зданий или хранилищ сельскохозяйственной продукции, промышленных сооружений типа автодорог, аэродромов, причалов, путепроводов, подземных переходов, тоннелей, проезжей части улиц, стояночных площадок тротуаров и площадей, включающий отрывку котлованов, и/или траншей, подготовку основания, возведение фундаментов и/или надземных конструкций, выполненных сборными, и/или монолитными, и/или сборномонолитными из бетона и/или железобетона (2).

Недостатком известного решения является увеличенная энергоемкость и стоимость домола крупного заполнителя до необходимых фракций, что влечет за собой повышение стоимости конечной продукции, содержащей бетоны с известным традиционным крупным заполнителем - щебнем.

Задача изобретения - сокращение энергоемкости и стоимости возводимых, или восстанавливаемых, или реконструируемых строительных объектов за счет уменьшения энергозатрат и времени на дробление крупного заполнителя до нужных фракций и/или доставку всего необходимого объема крупного заполнителя на дальние заводы и строительные объекты.

Поставленная задача решается тем, что в способе возведения, технического восстановления и/или реконструкции зданий, сооружений типа жилых, общественных, промышленных, агропромышленных, сельскохозяйственных, складских зданий или хранилищ сельскохозяйственной продукции, промышленных сооружений, транспортных сооружений - автодорог, аэродромов, причалов, мостов, путепроводов, подземных переходов, тоннелей, проезжей части улиц, стояночных площадок, тротуаров и площадей, включающем отрывку котлованов и/или траншей, подготовку основания, возведение фундаментов и/или надземных конструкций, выполненных сборными, и/или монолитными, и/или сборномонолитными из бетона, и/или железобетона по крайней мере в части возводимых конструкций, и/или для их соединений используют бетон, который изготавливают из бетонной смеси следующего состава, мас ч: цемент или цементно-известковое вяжущее 1; фракционный крупный заполнитель 2,14-4; мелкий заполнитель 1,24-2,5; вода 0,3-0,6, причем фракционированный крупный заполнитель содержит щебень фракции 10-20 или 10-40 мм и гравий фракции 5-10 мм в соотношении со щебнем 1: (3-7), а цементно-известковое вяжущее содержит цемент и известь в соотношении (1-5): (5-1).

При изготовлении бетона и/или конструкций из него в состав бетонной смеси могут дополнительно вводить добавки, регулирующие технологические и/или эксплуатационные свойства: пластичность, скорость схватывания, водонепроницаемость, морозостойкость, прочность в количестве 0,0001-0,04 мас. ч. от массы цемента.

Кроме того, при изготовлении по крайней мере части конструкций используют по крайней мере частично несъемную опалубку и/или формообразующие элементы, которые частично или полностью выполняют из железобетонных и/или бетонных или комбинированных с другими материалами элементов, изготовленных из бетонной смеси следующего состава, мас. ч. : цемент или цементно-известковое вяжущее 1, фракционированный крупный заполнитель 2,14-4, песок 1,25-2,5, вода 0,4-0,6, причем фракционированный крупный заполнитель содержит щебень фракции 10-20 или 10-40 мм и гравий фракции 5-10 мм в соотношении со щебнем 1: (3-7), а цементно-известковое вяжущее содержит цемент и известь в соотношении (1-5): (5-1).

Мелкий заполнитель может составлять песок с модулем крупности Мк от 1,7 до 3 или дробленый керамзит с модулем крупности Мк 3, или сочетания песка и дробленого керамзита в соотношении (1-5) : (5-1) или в качестве мелкого наполнителя может быть применена горелая земля - отход металлургического производства или сочетания ее с песком в соотношении (1-5) : (5 - 1).

Мелкий и/или крупный заполнитель могут каждый в отдельности или суммарно на 10-80% состоять из измельченных металлических отходов, в том числе стальных и/или чугунных опилок, и/или измельченной стружки, и/или образцов арматуры, и/или измельченных металлосодержащих руд. В бетонную смесь или по крайней мере в приповерхностный слой бетона могут быть введены пигменты.

От 5 до 100% воды, применяемой для затворения вяжущего бетонной смеси предварительно подвергают омагничиванию.

Примеры реализации способов возведения, технического восстановления и/или реконструкции зданий и сооружений с использованием бетона и/или железобетона.

П р и м е р 1. Открывают котлован под фундамент жилого здания. Выполняют щебеночную подготовку. Бетонируют основание, устанавливают опалубку для монолитного фундамента. Укладывают арматуру и бетонируют фундамент. Монтируют перекрытие над фундаментом из сборных железобетонных плит и возводят надземные конструкции из монолитного и сборного железобетона. При этом монолитные и сборные бетонные и железобетонные конструкции выполняют непосредственно на строящемся объекте или на заводе железобетонных конструкций из бетонной смеси. Для приготовления бетонной смеси используют: портландцемент ПЦ 400-Д20 (ГОСТ 10178); щебень фракции 5-20, 5-40, 10-20, 10-40 мм; (ГОСТ 26633); песок Мк 2,3 (ГОСТ 26633); гравий фракции 5-10 мм (ГОСТ 26633).

Бетонную смесь готовят в бетономешалке принудительного действия. Сначала загружают в работающий смеситель крупный заполнитель, затем мелкий заполнитель - песок, цемент, воду. Причем крупный заполнитель получают смешением щебня фракции 10-20 или 10-40 мм и гравия фракции 5-10 мм.

Для контроля качества бетона приготовленную бетонную смесь укладывают в зависимости от максимальной крупности заполнителя в контрольные формы 2ФК-10 и 2ФК-15. Для ускоренного набора прочности бетон подвергают тепловой обработке в режиме: 2 ч - выдержка, 3 ч - подъем температуры до 80^оС, 6 ч изотермический прогрев при температуре 80-5оС, спуск температуры - 2 ч.

Бетон испытывают через 4 ч после тепловой обработки или через 28 суток нормального твердения (в естественных условиях). Составы бетонной смеси и результаты испытаний приведены в таблице.

Проверенные прямыми испытаниями бетонные смеси с комбинированным крупным заполнителем применяют как на возводимом здании, сооружении, в монолитных конструкциях со съемной опалубкой, так и для омоноличивания узлов, заполнения полостей сборно-монолитных систем и/или для изготовления и последующего монтажа сборных конструкций из бетона или железобетона.

П р и м е р 2. Выполняют операции по расчистке и/или удалению поврежденных, износившихся или заменяемых по проекту реконструкции элементов конструкции, части здания, сооружения.

Подбирают и испытывают составы бетонной смеси на фактически имеющемся сырье в соответствии с изобретением, изготавливают бетонную смесь с испытанными и соответствующими требуемым качествами (см. таблицу) и, подготовив опалубку и/или формы опалубки, производят усиление бетонных и железобетонных конструкций, и/или омоноличивание узлов, элементов стального каркаса, при необходимости выполняют монолитные и/или изготавливают и монтируют сборные бетонные и железобетонные конструкции и системы реконструируемой или наращиваемой части строительного объекта, при необходимости прокладывают новые или соединительные участки дороги, подъездных путей.

П р и м е р 3. Выполняют необходимые земляные работы - подготовку земляного полотна и/или отрывку котлованов и траншей, либо проходку тоннеля. Выполняют песчаную и/или песчано-щебеночную, и/или щебеночную подушку. Устанавливают выгородки или опалубку и, выполнив подбор и испытание бетонной смеси, изготавливают и укладывают бетон в опалубку непосредственно в возводимом объекте: заполняют дорожные карты, либо монолитят фундаменты и опорные конструкции моста, секции оболочки тоннеля, предварительно установив, если требуется по проекту, необходимую арматуру, уплотняют смесь вибрированием и подвергают тепловой обработке или выдержке в естественных условиях до набора марочной или распалубочной прочности.

Подвариант реализации способа: изготавливают часть или большую часть конструкций в формах опалубки с термовлажностной обработкой на заводе или на приобъектных технологических установках, используя во всех случаях экономичную смесь в соответствии с изобретением (см. таблицу).

П р и м е р 4. В зависимости от конкретного объекта и вида бетонных и/или монтажных работ подбирают бетонную смесь в соответствии с изобретением, а воду затворения омагничивают перед введением в смесь, используя для этого известную промышленную установку для омагничивания воды. (56) Топчий Д. Н. Сельскохозяйственные здания и сооружения. М. : Стройиздат, 1973, с. 257-265.

Ганичев И. А. Технология строительства. М. : Стройиздат, 1972, с. 266, 292-294, 344-352.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ, ТЕХНИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ И/ИЛИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ , пpеимущественно жилых, общественных, пpомышленных, агpопpомышленных, сельскохозяйственных складских зданий или хpанилищ сельскохозяйственной пpодукции, пpомышленных сооpужений, тpанспоpтных сооpужений, типа автодоpог, аэpодpомов, пpичалов, путепpоводов, подземных пеpеходов, тоннелей, пpоезжей части улиц, стояночных площадок, тpотуаpов и площадей, включающий отpывку котлованов и/или тpаншей, подготовку основания, возведение фундаментов и/или нодземных констpукций, выполненных сбоpными, и/или монолитными, и/или сбоpномонолитными из бетона, и/или железобетона, отличающийся тем, что по кpайней меpе в части возводимых констpукций и/или для их соединения используют бетон, котоpый изготавливают из бетонной смеси следующего состава, мас. ч. : Цемент или цементно-известковое вяжущее 1 Фракционированный крупный заполнитель 2,14 - 4 Мелкий заполнитель 1,24 - 2,5 Вода 0,3- 0,6 пpичем фpакциониpованный кpупный заполнитель содеpжит щебень фpакции 10 - 20 мм или 10 - 40 мм и гpавий фpакции 5 - 10 мм в соотношении со щебнем 1 : (3 - 7), а цементно-известковое вяжущее содеpжит цемент и известь в соотношении (1 - 5) : (5 - 1).

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пpи изготовлении бетона в состав бетонной смеси дополнительно вводят добавки, pегулиpующие технологические и/или эксплуатационные свойства - пластичность, скоpость схватывания, водонепpоницаемость, моpозостойкость, пpочность в количестве 0,0001 - 0,04 мас. ч.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что пpи изготовлении, по кpайней меpе, части констpукций используют, по кpайней меpе, частично несъемную опалубку и/или фоpмообpазующие элементы, котоpые частично или полностью выполняют из железобетонных и/или бетонных или комбиниpованных с дpугими матеpиалами элементов, изготовленных из бетонной смеси следующего состава, мас. ч. : Цемент или цементно-известковое вяжущее 1 Фракционированный крупный заполнитель 2,4 - 4 Песок 1,25 - 2,5
Вода 0,4- 0,6
пpичем фpакциониpованный кpупный заполнитель содеpжит щебень фpакции 10 - 20 мм или 10 - 40 мм и гpавий фpакции 5 - 10 мм в соотношении со щебнем 1 : (3 - 7), а цементно-известковое вяжущее содеpжит цемент и известь в соотношении (1 - 5) : (5 - 1).

3. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что в качестве мелкого заполнителя используют песок с модулем кpупности Мк от 1,7 до 3 или дpобленый кеpамзит с модулем кpупности Мк 3 или сочетания песка и дpобленого кеpамзита в соотношении (1 - 5) : (5 - 1).

4. Способ по пп. 1 и 3, отличающийся тем, что в качестве мелкого заполнителя используют гоpелую землю - отход металлуpгического пpоизводства или сочетания ее с песком в соотношении (1 - 5) : (5 - 1).

5. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что мелкий и/или кpупный заполнитель на 10 - 80% состоит из измельченных металлических отходов, в том числе стальных и/или чугунных опилок, и/или измельченной стpужки, и/или обpезков пpоволоки и/или обpезков аpматуpы, и/или измельченных металлосодеpжащих pуд.

6. Способ по п. 1 - 5, отличающийся тем, что в бетонную смесь или, по кpайней меpе, в пpиповеpхностный слой бетона введены пигменты.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что от 5 до 100% воды для затвоpения бетонной смеси пpедваpительно подвеpгают омагничиванию.

РИСУНКИ

Рисунок 1