ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ

Строительные работы, включающие разработку (выемку) грунта, перемещение в заданное место и укладку (отсыпку) его; укладка почти всегда сопровождается разравниванием (планировкой) и уплотнением. Цель земляных работ — создание инженерных сооружений из грунта, подготовка оснований под инженерные сооружения, или удаление земляных. Земляные работы бывают на поверхности земли (т. н. открытые), подземные (туннели, шахты) и подводные.

Земляные работы производятся строительными машинами: на поверхности — экскаваторами, скреперами, бульдозерами, грейдерами, средствами гидромеханизации и т. п., а под водой — землесосами и землечерпательными снарядами. 3емляные работы в основном механизированы и лишь при незначительных объемах работ допускается применение ручного способа их производства.

Производству земляных работ предшествуют подготовительные работы: корчевание пней, отвод поверхностных вод, устройство землевозных дорог и др. Способы производства земляных работ устанавливают в зависимости от их назначения, сроков возведения сооружения и баланса грунтов с учетом наиболее рационального перемещения земляных масс из выемок в насыпи, а также характеристики грунтов и календарного графика строительства.

Различают рабочий и профильный объем земляных работ. Рабочий объем — объем грунта, разработанный ведущей землеройной машиной, перемещенный и уложенный с помощью других машин; при этом количество машин, участвовавших в технологическом процессе переработки грунта (отвозка, разравнивание, перекидка, уплотнение и т. п.), рабочего объема не увеличивает. Профильный объем — геометрический объем сооружений (выемки, насыпи).

Основные способы производства земляных работ: механический, гидравлический и взрывной.

При механическом способе земляные работы выполняются экскаваторами, скреперами, бульдозерами, грейдерами, грейдерами, элеваторами и др. Грунт из выемки транспортируется в насыпи или направляется в бесполезный отвал. Насыпи возводятся из грунта полезных выемок для строительства зданий и сооружений, а также из специально закладываемых выемок-резервов, в случае их расположения непосредственно у возводимого сооружения, или карьеров — при расположении на значительном расстоянии, от сооружения. Производство земляных работ требует отвода поверхностных и подземных (грунтовых) вод.

При необходимости перемещения грунта из выемок на значительные расстояния применяется транспортный способ, при котором выемка производится землеройными машинами (экскаваторы и др.) с погрузкой грунта в рельсовый и безрельсовый транспорт, на ленточные конвейеры или в гидротранспорт (в двух последних случаях — через бункер). При разработке каналов, ж/д или автодорожных выемок, котлованов с небольшими расстояниями перемещения грунта (150—200 м) обычно применяется бестранспортный способ; экскаваторы-драглайны отваливают грунт (с несколькими перекидками) за пределы контуров сооружений, с оставлением необходимых берм. Этим способом разрабатываются выемки и каналы глубиной до 20—25 м. Бестранспортный способ весьма эффективен, дешев и в несколько раз повышает производительность труда по сравнению с транспортным. При этом способе могут применяться самые мощные драглайны, и не требуется устройство землевозных дорог. Зависимость от погоды и времени года незначительна. В связи с увеличением размеров выпускаемых экскаваторов-драглайнов область применения бестранспортного способа расширяется.

При необходимости разработки выемок с транспортированием грунта в полезные или бесполезные насыпи на расстояние до 5000 м весьма эффективно использование самоходных скреперов с ковшами емкостью 15—25 и более м3, имеющих большую (до 15—20 км/час) скорость перемещения. Наиболее целесообразно применение самоходных скреперов в случае использования грунтов из выемки для полезной насыпи (например, при разработке каналов с приканальными дамбами), т. к. они разрабатывают выемку горизонтальными (или слабо-наклонными) слоями, что позволяет отбирать для укладки в насыпь качественные грунты. Высыпая грунты на месте укладки тонким слоем (12—50 см), скреперы уплотняют их давлением колес, что значительно уменьшает необходимость специального уплотнения грунтов.

Разработка неглубоких выемок, планировочные работы, полувыемки-полунасыпи (на косогорах), разравнивание, обратные засыпки с перемещением грунта на 100—150 м производятся бульдозерами. Особенно эффективно работают бульдозеры группами по 2 или 3 в ряд, что увеличивает производительность каждого бульдозера за счет уменьшения потерь грунта.

Для рытья траншей служат многоковшовые (траншейные) и роторные траншейные экскаваторы, а также одноковшовые экскаваторы с ковшом драглайна или обратной лопатой. Точные планировочные работы, а также профилировка автодорог выполняются самоходными грейдерами. Грейдеры могут также производить рытье небольших канав различного назначения (нагорные, кюветы и др.). Канавы небольших сечений с отсыпкой при них дамб выполняются грейдерами-элеваторами, работающими на прицепе к тракторам.

При возведении особо ответственных насыпей (плотин, дамб и др.) сначала подготавливается основание под сооружения: удаляются неустойчивые и слабые грунты, устраиваются прорези и траншеи и т.д. Доставленный для отсыпки насыпей грунт разравнивается при помощи бульдозеров и уплотняется. Толщина слоев задается в зависимости от типа уплотняющих механизмов и степени уплотнения. Уплотнение производится: катками (гладкими, шиповыми, на пневматических шинах), взрывными трамбовками, трамбовочными плитами на экскаваторах или кранах, трамбующими машинами, гидровибраторами. Грунты, подлежащие уплотнению, увлажняются водой.

Гидравлический способ земляных работ, называемый гидромеханизацией, применяется при наличии грунтов, которые могут размываться и транспортироваться водой при достаточном количестве воды и электроэнергии. При гидромеханизации все три элемента земляных работ (разработка, транспорт, укладка грунтов) объединяются в непрерывный производственный процесс, что обусловливает высокую эффективность и малую трудоемкость этого метода.

Применяются также комбинированные способы работы: грунт разрабатывается экскаваторами или другими землеройными машинами, а для перемещения и укладки грунта служит гидравлический способ.

К преимуществам способа гидромеханизации относятся: небольшая потребность в квалифицированной рабочей силе, возможность переработки больших объемов грунта при ограниченном фронте работ, а также незначительность веса, простота и малая стоимость оборудования. Недостатком этого способа является большая, но сравнению с другими способами, механизация, зависимость ее от природных условий (характер грунтов, рельеф местности, расстояние от источника водоснабжения), значительно влияющих на стоимость производства работ. От рельефа местности зависит объем подготовительных и вспомогательных работ (устройство обвалований, отвод осветленной воды и т. п.), напор в водопроводах и пульповодах.

В ряде случаев весьма экономично и эффективно выполнение земляных работ взрывным способом, при котором расход рабочей силы и горючего значительно меньше, чем при экскаваторном способе.

Выполнение больших объемов земляных работ требует применения не только различного землеройного оборудования, но и весьма часто всех трех способов производства земляных работ — механического, гидравлического и взрывного. Рациональное сочетание их позволяет значительно ускорять сроки выполнения этих работ и снизить их стоимость. Выбор методов производства земляных работ, землеройных машин и видов транспорта обосновывается проектом производства работ.

ЩЕБЕНЬ

Продукт дробления природных или искусственных каменных материалов, используется как заполнитель бетонов, для балластного слоя ж/д пути и др. Щебень характеризуется крупностью, составом и формой зерен, их прочностью, долговечностью, содержанием вредных примесей.

Содержание по весу зерен пластинчатой (лещадной) или игловатой формы не более 15%. В зависимости от назначения щебень характеризуется следующими показателями механической прочности: 1) для бетона — из изверженных и метаморфических пород пределом прочности исходной горной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии и дробимостью щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре; из осадочных пород — дробимостью щебня в цилиндре; 2) для автомобильных дорог — пределом прочности исходной горной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии или дробимостью в цилиндре и истираемостью в полочном барабане; 3) для балластного слоя ж/д пути — сопротивлением удару на копре.

В зависимости от предела прочности исходной горной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии щебень подразделяется на марки 1200, 1000, 800, 600, 400, 300 и 200.

Марка щебня из осадочных пород по дробимости в цилиндре определяется в сухом состоянии

В зависимости от износа (истираемости) в полочном барабане щебень делится на марки: И 25, И 35, И 45 — из изверженных пород; И 30, И 40, И 50, И 60—осадочных; И 25, И 35, И 45, И 55 — метаморфических пород.

По морозостойкости щебень делится на выдерживающий 15, 25, 50, 100, 150, 200 и 300 циклов попеременного замораживания и оттаивания.

Для легкого бетона щебень приготовляется из природных или искусственных неорганических пористых материалов. К природным относятся: вулканического происхождения — пемза, вулканический шлак и туф; осадочного происхождения — карбонатные породы (пористые известняки, известняки-ракушечники, известковые туфы и др.); кремнеземистые породы — опока, трепел, диатомиты, спонголиты и др.; к искусственным — отходы промышленности (топливные шлаки) и специально изготовляемые (металлургические гранулированные и вспученные шлаки, аглопориты, вспученные перлиты и вермикулиты).

По крупности пористый щебень подразделяется на фракции (мм) 5 — 10; 10 — 20 и 20 — 40. По показателям объемного веса в сухом состоянии (кг/м3) щебень из пористых материалов делится на марки: 100, 150, 200, 250, 350, 400, 500, 600, 800 и 1000.

ПЕСОК

Рыхлая осадочная порода, состоящая из не связанных между собой зерен различных минералов, продукт естественного физичического и химического разрушения горных пород.

Гранулометрический состав песка характеризуется большим разнообразием. Обычно встречаются разнозернистые пески с более или менее равномерным содержанием отдельных фракций. В зависимости от преобладания той или иной величины зерен (мм) пески делятся на: грубозернистые (1—2), крупнозернистые (0,5—1), среднезернистые (0,25—0,5), мелкозернистые (0,1—0,25), тонкозернистые (0,05—0,1), пылевидные (0,01—0,05). В виде примеси обычно присутствует глина. Пористость сухого песка варьирует от 30,2 до 63,2% в зависимости от крупности зерен. Объемный вес в сухом состоянии 1,47—1,81 т/м3, при насыщении водой 1,91—2,14. Теплопроводность кварцево-полевошпатового песка 2,7; тонкозернистого кварцевого 1,67; грубозернистого кварцевого 3,8 ватт. В промышленности пески подразделяются на строительные и индустриальные. В строительстве пески (кварцевый и кварцево-полевошпатовый) играет главным образом роль инертной добавки. Песок широко используется в стекольном производстве. Для этой цели применяют кварцевый песок, содержащий не менее 98% Si02.

По составу пески могут быть кварцевые, известковые, полевого шпата и др. Наилучшими песками для приготовления раствора и бетона являются кварцевые. Среди природных песков встречаются горные (овражные), речные, морские, дюнные и других разновидностей, обладающие своими достоинствами и недостатками. Горные пески содержат повышенное   количество   глинистых и органических примесей, что отрицательно сказывается на качестве приготовленного бетона и раствора, однако зерна горных песков имеют острые углы, что увеличивает их сцепление с вяжущим веществом. Речные и морские пески обычно являются чистыми (иногда имеют обломки раковин), но излишне отполированная поверхность зерен не всегда обеспечивает надежное их сцепление с вяжущим веществом. Дюнные пески обычно состоят из очень мелких зерен, что вызывает увеличенный расход   вяжущего вещества.

Наилучшим для приготовления раствора и бетона считается чистый песок с зернами, имеющими острые углы, но в природе такие пески встречаются очень редко. Песок можно промыть, высыпав его на сито и поливая из лейки водой. Однако это очень трудоемкая работа, и индивидуальные застройщики таким методом обычно не пользуются. Они, приготовляя раствор и бетон, отдают предпочтение речному или горному песку в его естественном состоянии.

Песчано-гравийная смесь представляет собой естественную смесь мелких и крупных фракций песка и гравия. Отдельные частицы скреплены между собой при помощи глины, карбонатов, окиси железа и др. Поэтому песчано-гравийная смесь имеет много примесей и без промывки ее нельзя использовать для получения бетона высоких марок (выше 200). Однако благодаря тому, что в естественном состоянии мелкая и крупная фракции уже перемешаны (что немаловажно для экономии рабочей силы, если бетонную смесь приготовляют вручную), песчано-гравийную смесь применяют очень широко для приготовления бетонной смеси в индивидуальном строительстве. Песчано-гравийную смесь, так же как и гравий, используют для подготовительного слоя под полы первого этажа и устройства дорог.

БЕТОН ТЯЖЕЛЫЙ

Наиболее распространенный тяжелый (обычный) бетон. Вяжущим веществом в тяжелом бетоне обычно является портландцемент и его разновидности. Заполнители состоят из плотных горных пород: песок — кварцевый или полевошпатный, реже из плотного известняка; гравий или щебень — из изверженных пород (гранита и др.) или плотных осадочных пород (карбонатных, песчаника).

Тяжелый бетон имеет плотную структуру, обеспечиваемую правильным подбором зернового состава смеси мелкого и крупного заполнителей, достаточным содержанием цемента (не менее 200 кг в 1 м3 бетона), минимально необходимым содержанием воды и тщательным механизированным уплотнением бетонной смеси при укладке ее в формы сборных деталей или в опалубку монолитных сооружений.

Тяжелый бетон имеет объемный вес (кг/м3) примерно 2200 (при карбонатных заполнителях), 2400 (при кварцевом песке и гранитном щебне) и до 2800 (при заполнителях из особо тяжелых изверженных пород и большом расходе цемента в бетоне).

Предел прочности при сжатии (т. и. марка) Тяжелого бетона бывает: 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600 кг/см2. Бетон марки 100 применяется, например, в фундаментах, 150— в монолитных железобетонных перекрытиях, балках и колоннах, 200—250 — в обычных сборных железобетонных конструкциях, 300—600 — в предварительно напряженных сборных и монолитных конструкциях и сооружениях. Более высокие марки бетона на практике используются редко.

При обычном твердении (летом, в атмосферных условиях) требуется получение заданной марки бетона через 28 дней; при применении быстро твердеющего цемента этот срок сокращается до 3—7 дней; при использовании медленно твердеющего цемента или при длительном бетонировании крупных сооружений (напр., гидротехнических) срок получения марки бетона может удлиняться до 180 дней; при ускоренном твердении сборных железобетонных конструкций на заводах с применением пропаривания прочность тяжелого бетона определяется через сутки; она может в отдельных случаях составлять 70% от расчетной марки.

Прочность тяжелого бетона зависит от активности цемента, цементно-водного отношения, срока и условий твердения. Вид цемента и заполнителей оказывает меньшее влияние на прочность тяжелого бетона при условии, что прочность заполнителей выше заданной марки бетона. Однако заполнители с гладкой поверхностью и плоской формой, а также загрязненные, заметно снижают прочность тяжелого бетона.

Одна из важных задач в технологии производства бетона — правильное назначение его состава при котором обеспечивается получение необходимой подвижности бетонной смеси и прочности тяжелого бетона, при экономном расходовании цемента. Эта задача решается одним из существующих расчетно – экспериментальным способов. После расчета состава тяжелого бетона он обязательно проверяется опытным путем. Решающими величинами в составе бетона являются цементно-водное отношение, расход цемента и воды на 1 м3 бетона и соотношение между мелким и крупным заполнителями. Цементно-водное отношение влияет не только на прочность, но и на морозостойкость тяжелого бетона.

Количество воды в бетонной смеси бывает в пределах 120—220 л в 1 м3. Оно зависит от необходимой подвижности смеси и от крупности заполнителей; мелкие заполнители требуют большего расхода воды. Подвижность (пластичность) бетонной смеси измеряется осадкой стандартного конуса (усеченный конус высотой 30 см, диаметр нижнего основания 20 см. верхнего — 10 см). В зависимости от условий бетонирования (толщина конструкции, густота армирования, способ транспортировки и укладки) применяют бетонные смеси с осадкой конуса 1 — 12 см. Чем выше должна быть подвижность бетонной смеси, тем требуется больший расход воды и, соответственно, цемента на 1 м3 бетона. Во избежание перерасхода цемента подвижность бетонных смесей на производстве ограничивается строго необходимыми пределами; она может быть повышена, без добавления воды и цемента, путем введения в бетонную смесь пластификаторов.

Бетонные смеси с нулевой осадкой конуса называются жесткими. Степень жесткости определяется по времени вибрирования, необходимому для перемещения и уплотнения бетонной смеси в приборе — техническом вискозиметре. Жесткие бетонные смеси широко используются при производстве сборного железобетона, их применение дает экономию цемента, возможность быстрой расформовки изделий и ускорение твердения. Степень жесткости (показатель удобоукладываемости бетонной смеси при вибрировании) обычно не превышает 150 сек. От степени жесткости зависят способы уплотнения бетонных смесей: вибрирование различной интенсивности и продолжительности, вибрирование с пригрузкой, виброштампование, вибропрокат и т. п.

В технологии производства тяжелого бетона используются бетоносмесители принудительного действия.

Поиск
метки

бетон грунты работы сыпучие Строительные материалы (3)
Строительные работы (1)

Полезные "плагины WordPress" вы можете найти на сайте WordPressPlugins.ru. WP-Cumulus требует для просмотра Flash Player 9 или выше.

Строительный калькулятор
расчет стройматериалов, конструктор лестниц
Вверх
© 2017    Копирование материалов сайта разрешено только при наличии активной ссылки   //    Войти
Яндекс.Метрика