Заливка бетоном при грунтовых водах

Технологии заливки бетона в воду, заливка фундамента

Заливка бетона в воду становится необходимым этапом работ в строительстве тех или иных гидротехнических сооружений, а также иногда в частном индивидуальном строительстве, когда грунтовые воды залегают очень высоко. И если частное строительство не приветствует такой вариант, требуя максимально приемлемых условий для заливки бетоном, то в промышленной сфере подводное бетонирование выполняется без каких-либо проблем, по созданным и опробованным технологиям.

Бетон в воду необходимо заливать, когда строятся разнообразные волнорезы, пирсы, мосты и другие типы конструкций. В частном порядке такая необходимость появляется редко – если производят строительные работы рядом с водой, если уровень грунтовых вод очень высокий, когда нужно срочно реализовать поставленную задачу в условиях стояния талой воды и т.д.

Основных технологий промышленной заливки бетону в воду существует всего две: кессонный вариант и при помощи свай.

Каждая из них обладает своими недостатками и преимуществами. В индивидуальном строительстве используют капиллярный вариант и подводное бетонирование мешками с цементом.

Как заливать бетон в воду и можно ли это делать

Когда осуществляется строительство обычной конструкции, отсутствие воды на дне траншеи для фундамента – основное условие, в противном случае работы не начинают и ждут, пока грунт высохнет. Но в исключительных случаях и при проектировании и реализации гидротехнических сооружений вопроса о том, можно ли заливать бетон в воду, не ставится – другого варианта просто не существует.

Свайный способ

До того как залить бетон в воду, в дно водоема забивают специальные сваи – специальные железобетонные столбы, соединенные между собой посредством замка типа паз-шип. Замки этого типа используются для соединения ламинатных полов, шпунтованных половых досок и т.д., в связи с чем сваи называют еще шпунтованными.

Замок не обеспечивает герметичности, вода свободно проходит в опалубку, но на качестве бетонирования это не сказывается, так как в работе используют особый вид бетона, находящегося в полуготовой консистенции.

Сначала готовят строительную площадку над объектом, куда планируется заливать бетон в воде. На площадке устанавливают подъемник, к нему вешают трубу диаметром более 20 сантиметров. Чтобы обеспечить правильную и быструю заливку, подъемный трос должен быстро опускаться/подниматься, работать с точностью меньше 3 сантиметров.

Трубу заполняют мешком, который не дает возможности воде поступать вовнутрь и вымывать смесь. Раствор в мешок подается по воронке – в процессе утяжеления основание трубы опускается, таким образом выдавливая воду. Трубу нужно наполнять максимально плотно, бетон заливается несколькими уровнями. Каждый обладает ненадежным верхним слоем (есть риск попадания воды в смесь), поэтому до укладки следующего слоя снимается небольшой слой предыдущего.

Большие промежутки заливают раствором, применяя несколько труб большого диаметра. Раствору нужно дать полежать на воздухе, чтобы он чуть подсох и удалось добиться нужной консистенции. В процессе сушки бетон укрывают брезентом, защищая от дождя и солнца. Раствор готовят с разными показателями плотности: насыщенный создает оболочку толщиной 1 метр, ее ядро наполняют ненасыщенной смесью.

Обязательно выполнение трамбовки залитой смеси – работы выполняются аккуратно, чтобы не вызвать активных колебаний воды.

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.

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.

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

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.

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

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.

Как правильно приготовить бетонный раствор

Бетонный раствор готовится двух типов – насыщенный (7 частей щебня и 2 части портландцемента) и ненасыщенный (6 частей щебня и часть цемента). Оба раствора обязательно нужно выдерживать на свежем воздухе, чтобы они чуть затвердели, что не даст смеси размыться водой: первый раствор выдерживают 5 часов, второй – 3. Укладывают под навесом либо накрывают чем-то.

Работы с бетоном в воде для частного домостроения

В индивидуальном строительстве применяют другие технологии заливки бетона в воду, которые позволяют решить самые разные задачи. Ведь заливать бетон в воду для фундамента, к примеру, неприемлемо. Поэтому сначала нужно сделать надежную и прочную бетонную конструкцию, а вот уже на ней обустраивать фундамент.

Устройство с помощью мешков

Технология довольно проста: замешивается насыщенный раствор, заливается в мешки, которыми заполняют котлован или траншею (подготовленную яму выше уровня грунтовых вод). Ждут 30 суток, потом вокруг конструкции сооружают опалубку (стен либо фундамента) по обычной технологии.

Капиллярная технология

Вариант заливки бетона в воду более сложный.

Основные этапы заливки бетона:

• Сначала выкапывают котлован либо траншею.
• В яму устанавливают металлические трубы сечением до 10 сантиметров.
• Засыпают щебень выше уровня грунтовых вод (лучше брать материал разных фракций, смешав несколько видов).
• Жидкую бетонную смесь, сделанную из песка и цемента (с добавлением пластификатора либо без него) подают через трубы в подушку из щебенки. Постепенно трубы поднимаются таким образом, чтобы смесь заполняла все пространство планируемого фундамента.
• Для выполнения работ придется привлечь подъемный кран, понадобится обеспечить специальный постамент над строительной площадкой (лучше мобильную конструкцию).

Заливка бетона в воду – задача достаточно сложная, но выполнимая. При правильном выборе соответствующей условиям и требованиям технологии, соблюдении рецепта приготовления бетонного раствора, вполне возможно создать качественную и прочную конструкцию, которая не будет разрушаться под воздействием каких-либо внешних факторов.

Источник

Какое влияние оказывают грунтовые воды на бетон — что нужно для защиты фундамента?

При строительстве часто происходит так, что во время рабочего процесса грунтовые воды обнаруживаются на глубине 1—2 м от поверхности. Бетонное дно фундамента, которое ниже уровня залегаемого водоносного слоя, будет рыхлым и потеряет первоначальные качества. В таком случае появятся трещины, просадка грунта. Чтобы исключить возможные деформации, на участке проводят дренажные работы, рассчитывают и подбирают устройство основания.

Влияние грунтовых вод на фундамент

Вода, пытаясь преодолеть бетонное препятствие, проходит сквозь пустоты в структуре бетона. Под давлением она поднимается вверх и нарушает целостность бетонного слоя. За счет большого содержания солей, которые называются агрессивными и кристаллизуются, объем в порах становится больше, тем самым разрушаются несущие конструкции, что приводит к деформации основания и повреждениям слоя штукатурки. Отсюда и появление налета, темных пятен и неприятных запахов. На участках с близко расположенной к поверхности верховодкой возникают такие непредвиденные трудности:

• заливание дна подвала водой;
• нарушение прочности под воздействием солей;
• возникновение плесневых грибков из-за повышенной влажности;
• деформация основания вследствие увеличения в объеме при замерзании жидкости;
• сложности при обустройстве садового двора и посадке деревьев;
• необходимость выполнения дренажа для отвода жидкости.

Заливка фундамента при высоком уровне грунтовых вод

Под землей воды, не имеющие стока, оказывают давление на преграды в виде бетонных конструкций. К примеру, 1 кв. метр основания подвала, помещенного на 1 метр в грунтовые воды, получает давление, равное 1 тонне. Сила сопротивления, учитывая эту особенность, должна быть надежной, для этого устанавливают бетонную плиту 0,5 метра. Грунт с верховодкой выше точки его промерзания зимой будет подвержен силам морозного пучения. При выборе фундамента при таком стоянии жидкости необходимы:

• Цельная монолитно-железобетонная плита. Укладывают в грунт со сложным составом и плавучими свойствами, так как конструкция легко выдерживает морозное пучение. Отсутствует необходимость дренировать грунт.
• Ленточное основание. Такой вариант подойдет не для любого здания — имеет значение и его этажность, и материалы, используемые в строительстве. Уровень подпочвенного течения должен быть ниже 1 м.
• Столбчатый фундамент. Противостоит деформации почвы при замерзании жидкости.

Если гидроизоляция заложена неверно, то под давлением дно подвала выдавливается и слой изоляции разрушается. Вода заполняет помещение, оставляет высолы на стенах и способствует размножению грибка и плесени. Лучше всего при высоко поднятом уровне верховодки строить дом без подвала, а стены поднимать сразу от плиты.

Как можно заливать фундамент при высоком уровне ГВ?

Существует 2 способа заливания бетонной смеси в воде: с использованием свай и кессонным методом. В свайном методе используют железобетонные столбы, скрепленные паз-шипом. Для этого процесса применяют особый вид бетона, состоящий из насыщенного и ненасыщенного вида с добавлением портландцемента. Первый вид цемента более прочный, его выкладывают на опалубку, вторым заливают ядро возводящейся конструкции. Чтобы не произошла утечка смеси через щебень, на дно выкладывают брезент, закрывая и опалубку. Когда нижний слой затвердевает, то сверху выливают следующий раствор для создания монолитной конструкции.

Кессонный способ используют при сильном подземном течении либо при волновых явлениях. В таком случае опалубку делают из металла. На больших строительных территориях производят сборку кессона. В котлован забрасывают мешки с бетонным раствором. После их растворения смесь застынет, образуя надежное дно. После установок металлических свай с небольшим внешним уклоном их стягивают металлической крепкой проволокой. Далее под водой подводят специальные трубы с цементом и бетонируют участок.

Как отвести воду при заливке?

Во время строительства вырытая яма может начать заполняться водой. Работы по осуществлению водоотведения заключаются в отводе жидкости, используя комплекс систем из открытого и закрытого дренажа. Их установка может быть по отдельности и одновременно. Вода с помощью специальных глубинных насосов поступает в вырытый котлован-сборник. При сооружении временных водоотводных каналов применяют дренаж и бетонный лоток. При необходимости откачать воду из глубинных горизонтов используют игло-фильтровые установки, которые способны погружаться в землю до 7 м и осушать участок строительства.

Устройство дренажной системы

Дренажные работы проводят с целью снижения уровня грунтовых вод. Применяют 2 метода. Первый подразумевает завоз сухого песка или грунта, укладка его минимум на 0,5 метра. Второй вариант бюджетный и заключается в выстраивании сети мелиоративных канав по границам планируемой постройки. Эти выемки выполняют как в открытом, так и в закрытом виде. На дно выкладывают глину и щебень. Закрытые сделаны из асбестоцементных труб с отверстиями снизу для поступления жидкости. Принцип действия состоит в том, что влага скапливается в вырытых ямах за счет отсутствия сопротивления грунта. Стенки выемок при конструировании укрепляют деревянными элементами, чтобы не допустить появления оползней.

Для исключения возможного оползания стенок, канавы следует засыпать песчано-гравийной смесью или щебнем. Доменный шлак желательно не использовать, чтобы не загрязнять окружающую среду.

При проведении работ немаловажен рельеф местности. Если конструкция будет построена под наклоном, то ямы вырывают поперек, чтобы защитить их от разрушения проливных ливней и паводков. Если участок застройки ровный, то следует выполнить небольшой уклон: для траншеи на расстояние до 10 метров уклон составляет 5 см. Поступающая вода должна отводиться за пределы участка в ров или в специальную дренажную трубу.

Источник