Армирование с натяжением арматуры на затвердевший бетон

Для изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций с натяжением арматуры до затвердения бетона требуется сложное строительное оборудование для заготовки проволочных пакетов. Натяжение и крепление их на стендах и в металлоформах, при временном креплении натянутой арматуры за поддон или бортовые элементы на форму передают большие усилия, что приводит к увеличению веса форм. Кроме того, наблюдается также некоторая потеря величины натяжения арматуры за счет усадки и ползучести бетона в процессе его последующего твердения. Способ натяжения арматуры на затвердевший бетон изделия, достигший к этому моменту достаточной прочности, лишен перечисленных недостатков и особенно эффективен при изготовлении крупных конструкций, выполняемых не в заводских условиях, а на полигонах или непосредственно на монтажной площадке. Армирование конструкций с натяжением арматуры на бетон осуществляется при помощи пучков высокопрочной проволоки или отдельных стержней, пропускаемых в каналах, специально предусмотренных в теле бетона. По окончании натяжения и анкеровки арматуры в канал инъектируется цементный раствор под давлением в 4 - 5 атм, который должен после твердения создать сцепление между арматурой и бетоном и защитить арматуру от коррозии. Каналы в сечении элементов образуются различными способами.

 

При изготовлении коротких элементов длиной до 6 м используются стальные цельнотянутые трубы, которые извлекаются из бетона при помощи передвижной лебедки через 2 - 3 часа после бетонирования, причем во избежание сцепления с бетоном трубы до этого периодически слегка проворачивают. В изделиях большой длины для образования каналов вместо обычных труб используют гладкие и гофрированные трубчатые оболочки из кровельной стали с патрубками через каждые 3 м, предназначенные для инъектирования цементного раствора. До начала бетонирования трубки закрепляют в проектном положении в опалубке и в них прокладывают пучки проволочной арматуры. Гофрированные трубки извлечь из бетона не удается, и они остаются в конструкции. В изделиях большой длины каналы образуются также и при помощи предварительно заготавливаемых из тонкой проволоки сплошных спиралей в виде труб. По окончании схватывания бетона проволока сворачивается в спираль меньшего диаметра и легко извлекается из бетона. Для этого в канал вставляют металлический стержень, один конец которого присоединяют к спирали, а другой - к электродвигателю. Стержень, вращаясь с небольшой скоростью, перематывает спираль в другую, меньшего диаметра. Для заполнения пространства между натянутой арматурой и бетоном изделия применяется цементный раствор состава 1 : 1 - 1 : 2 (цемент: песок) из цемента марок 400 - 500. Цементная смесь изготавливается в растворосмесителе. Масса, применяемая для нагнетания, должна иметь достаточно подвижную консистенцию и вместе с тем не давать повышенной усадки и не отделять воду из раствора. В противном случае, при водоотделении в каналах образуются полости с водой, что может разрушать бетон в зимнее время.

 

Такими свойствами обладают растворы с водоцементным отношением до 0,50. Раствор нагнетается при помощи переносных ручных растворонасосов простого действия производительностью 0,20 м3/час либо приводным растворонасосом производительностью до 1,0 м3/час. При сборке большепролетных балок отдельные составляющие ее элементы стягиваются длинными, сваренными в стык арматурными стержнями, пропущенными через предусмотренные в бетоне каналы. Величина натяжения этих стержней назначается также из условия обеспечения совместной работы составных элементов как цельной балки. Для лучшего примыкания сопрягающихся торцов составных элементов рекомендуется заливка в торцовые скважины цементного раствора. Стержни составной балки натягиваются описанным выше гидравлическим подъемником - домкратом с резьбовым наконечником либо рычажными или приводными торцовыми ключами. В небольших по длине изделиях, в которых совместная работа арматуры с бетоном может обеспечиваться ее надежным заанкериванием по торцам элемента, необходимость в устройстве каналов в бетоне отпадает. В этом случае арматуру смазывают битумным или иным лаком, предотвращающим сцепление металла с бетоном, и укладывают обычным способом в форму до бетонирования изделия. Таким же способом без устройства каналов в теле бетона армируются изделия при натяжении арматуры термическим способом.