Причины сцепления бетона с опалубкой. Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях. Дополнительно см. "Плотницкие работы"

На силу сцепления бетона с опалубкой влияют адгезия (прилипание) и усадка бетона, шероховатость и пористость поверхности. При большой силе сцепления бетона с опалубкой усложняется работа по распалубке, повышается трудоемкость работ, ухудшается качество бетонных поверхностей, преждевременно изнашиваются щиты опалубки.

Бетон прилипает к деревянным и стальным поверхностям опалубки значительно сильнее, чем к пластмассовым. Это объясняется свойствами материала. Дерево, фанера, сталь и стеклопластики хорошо смачиваются, поэтому и сцепление бетона с ними достаточно высокое, со слабо смачиваемыми материалами (например, текстолитом, гетинаксом, полипропиленом) сцепление бетона в несколько раз ниже.

Сила (Н) сцепления некоторых материалов опалубки с бетоном следующая:

Поэтому для получения поверхностей высокого качества следует использовать облицовки из текстолита, гетинакса, полипропилена или применять водостойкую фанеру, обработанную специальными составами. Когда адгезия мала, поверхность бетона не нарушается и опалубка легко отходит. С увеличением адгезии слой бетона, прилегающий к опалубке, разрушается. На прочностные характеристики конструкции это не влияет, но качество поверхностей существенно снижается. Снизить адгезию можно нанесением на поверхность опалубки водных суспензий, гидро-фобизирующих смазок, комбинированных смазок, смазок - замедлителей схватывания бетона. Принцип действия водных суспензий и гидрофобизирующих смазок основан на том, что на поверхности опалубки образуется защитная пленка, которая снижает сцепление бетона с опалубкой.

Комбинированные смазки представляют собой смесь замедлителей схватывания бетона и гидрофобизирующих эмульсий. При изготовлении смазок в них добавляют сульфитно-дрожжевую барду (СДБ), мылонафт. Такие смазки пластифицируют бетон прилегающей зоны, и он не разрушается.

Смазки - замедлители схватывания бетона - используют для получения хорошей фактуры поверхности. К моменту распалубки прочность этих слоев несколько ниже, чем основной массы бетона. Сразу же после распалубки обнажают структуру бетона промывкой его струей воды. После такой промывки получают красивую поверхность с равномерным обнажением крупного заполнителя. Смазки наносят на щиты опалубки до установки в проектное положение путем пневматического распыления. Такой способ нанесения обеспечивает однородность и постоянную толщину наносимого слоя, а также сокращает расход смазки.

Для пневматического нанесения применяют распылители или удочки-распылители. Более вязкие смазки наносят валиками или щетками.

При работе с монолитными железобетонными конструкциями приходится сталкиваться со сцеплением с опалубкой, величина которого может достигать нескольких кгс/см 2 . Сцепление не только затрудняет распалубку железобетонной конструкции, но и приводит к ухудшению качества бетонной поверхности, а также к преждевременному износу щитов опалубки.

Сцепление бетона с опалубкой обусловлено влиянием следующих факторов:

• адгезия и когезия бетона;
• усадка бетона;
• шероховатость и пористость поверхности опалубки, прилегающей к железобетонной конструкции.

В период укладки бетон находится в пластичном состояниии является клеящим веществом (адгезивом), благодаря чему появляется адгезия (прилипание бетона к опалубке). В процессе уплотнения пластичность бетона увеличивается, он сближается с поверхностью опалубки и сплошность контакта между бетоном и щитами опалубки увеличивается.

На адгезию оказывает влияние и материал, из которого сделана формующая опалубочная поверхность: к деревянным и стальным поверхностям бетон прилипает сильнее, чем к пластмассовым, так как последние имеют меньшую смачиваемость.

Без специальной обработки фанера, дерево, сталь, стеклопластики хорошо смачиваются, что создает достаточно большое их сцепление бетоном. А гетинакс и текстолит слабо смачиваемые (гидрофобные), поэтому с ними бетон сцепляется незначительно.

При обработке формующей поверхности и нанесении на неё пленки масла смачиваемость значительно снижается (гидрофобизуется), что значительно уменьшает адгезию.

Усадка снижает адгезию и сцепление: чем больше усадка в пристыковых слоях бетона, тем вероятнее появление усадочных трещин в зоне контакта, что ослабляет сцепление.

Когезия в контактной паре «опалубка и бетон» есть прочность на растяжение пристыковых слоев бетона.

Существует три возможных варианта отрыва съемной опалубки при распалубке монолитной бетонной конструкции:

1. вариант 1: адгезия мала, а когезия велика. В таком случае отрывается точно по плоскости контакта;
2. вариант 2: адгезия больше, чем когезия. Опалубка будет отрываться по клеящему материалу (бетону);
3. вариант 3: адгезия примерно равна когезии. В этом случае наблюдается (комбинированный) отрыв, при котором опалубка отрывается частично по плоскости контакта бетона с опалубкой, частично по самому бетону.

В первом (адгезионном) варианте отрыва опалубка снимается легко, ее поверхность остается чистой, а поверхность бетона обладает хорошим качеством. Поэтому важно обеспечить адгезионный отрыв. Это достигаются следующими методами:

• формующие поверхности опалубки делают из гладких плохо смачиваемых материалов

• наносят на формующие поверхности смазки для опалубки эмульсии и специальные антиадгезионные покрытия.

Требования к смазкам для опалубки:

• не должны оставлять на бетоне маслянистых пятен. Исключения здесь составляет конструкций, засыпаемых впоследствии землей/покрываемых или гидроизоляцией;
• не уменьшают прочность контактного слоя бетона;
• пожарная безопасность;
• отсутствие летучих веществ, вредных для здоровья;
• должны держаться на наклонных и вертикальных поверхностях при температуре 30 о С не менее 24 часов.

Виды смазок

Бетонная поверхность при использовании разных смазок для опалубки

В зависимости от состава, принципа действия и эксплуатационных свойств смазки для опалубки можно разделить на четыре группы:

1. водные суспензии;
2. гидрофобизирующие смазки;
3. смазки - замедлители схватывания бетона;
4. комбинированные смазки.

Водные суспензии

получают из порошкообразных инертных к бетону веществ. Это простые и дешевые, но не всегда эффективные средства, устраняющие прилипание бетона к опалубке. Их принцип действия основан на том, что из суспензии испаряется, а на формующей поверхности опалубки образуется тонкая защитная пленка, которая препятствует прилипанию бетона к палубе.

Наиболее часто используемый вариант водной суспензии — известково-гипсовая суспензия. Для её приготовления смешивают полуводный гипс (0,6-0,9 вес. ч.), известковое тесто (0,4-0,6 вес. ч.), сульфитно-спиртовую барду (0,8-1,2 вес. ч.) и воду (4-6 вес. ч.).

При виброуплотнении суспензионные смазки стираются бетоном и загрязняют бетонную поверхность. Поэтому в монолитном строительстве их применяют достаточно редко.

Гидрофобизирующие смазки

изготавливают на основе минсоальных масел, эмульсола ЭКС или солей жирных кислот (другими словами, на основе мыл). При обработке палубы гидрофобизирующая смазка создает на ее формующей поверхности тонкую водоотталкивающую (гидрофобную) пленку из слоя ориентированных молекул. Гидрофобизирующие смазки распространены в монолитном строительстве, но они обладают рядом недостатков: высокая стоимость, загрязнение бетонной поверхности, пожарная опасность.

Замедлители схватывания бетона

Третья группа смазок. Для замедления схватывания бетона в состав таких смазок вводят танин, мелассу и пр. Их недостаток - сложно регулировать толщину слоя бетона, в котором замедляется схватывание.

Комбинированные смазки – обратные эмульсии

Наиболее эффективные средства для улучшения качества получаемой бетонной поверхности монолитной конструкции и увеличения срока использования (оборачиваемости) съемной строительной опалубки. Такие смазки готовят в виде обратных эмульсий. Помимо гидрофобизаторов и замедлителей схватывания в некоторые из них вводят и пластифицирующие , например, мылонафт, сульфитно-дрожжевую барду (СДБ) и др. Пластификаторы при вибрационном уплотнении пластифицируют бетон в пристыковых слоях, чем существенно снижают его поверхностную пористость.

Эмульсионные смазки стабильны. Они не расслаиваются в течение 7-10 суток. При их использовании полностью устраняется прилипание бетона к опалубке. Также они хорошо удерживаются на поверхности палубы и не загрязняют бетон.

Состав смазок для опалубки

Для смазывания опалубки обычно используют эмульсии (типа вода-мыло-керосин; вода-масло) и суспензии (типа глина-масло; вода-мел; цемент-масло-вода). Составы приготовляют в ремонтных мастерских или получают в готовом виде с заводов ЖБИ, домостроительных комбинатов и т.д.

Для щитовой опалубки, используемой при возведении подземных железобетонных конструкций, универсальными является битумно-керосиновые смазки. Их получают путем растворения низкомарочных битумов в керосине. Эти смазки подходят как для металлических, так и для дощатых и пластмассовых палуб. Также для дощатых палуб рекомендуют использовать петролатумно-соляровые, петролатумно-керосиновые, парафино-соляровые смазки.

Порядок нанесения смазки на опалубку:

Расход смазки для опалубки

Расход зависит от способа нанесения на поверхность палубы, температуры наружного воздуха, консистенции смазки, промежутки времени между установкой опалубки и укладкой бетона.

Ориентировочный расход:

Опалубкой называется формообразующая временная конструкция, предназначенная для формования монолитных бетонных и железобетонных конструкций и состоящая из собственно формы, поддерживающих лесов и крепежных устройств. Опалубка должна быть устойчивой и прочной, обеспечивать правильность и неизменяемость конструкции, качество поверхности бетона, быстро собираться и разбираться, не создавать затруднений при установке арматуры, укладке и уплотнении бетонной смеси. При расчете опалубки учитывают вертикальные и горизонтальные нагрузки от собственной массы опалубки и лесов, бетонной смеси и арматуры, работающих людей и транспортных средств, вибрационных и динамических нагрузок, возникающих при выгрузке бетонной смеси в опалубку, а также бокового давления бетонной смеси. Боковые элементы опалубки рассчитывают на давление бетонной смеси, исходя из того, что давление этой массы распространяется вглубь бетона не более чем на 1 м.

В зависимости от применяемого материала опалубка бывает деревянной, металлической, деревометаллической, железобетонной, армоцементной, из синтетических или прорезиненных тканей.

Деревянную опалубку изготовляют из древесины влажностью не более 25%. Для изготовления элементов деревянной опалубки применяются доски, древесностружечные и древесноволокнистые плиты. Лесоматериалы и материалы, полученные на основе древесины, можно изготовлять из хвойных и лиственных пород дерева. Применяемые для устройства опалубки стойки лесов высотой более 3 м, а также прогоны, поддерживающие опалубку, изготавливают только из древесины хвойных пород. Для прочих элементов опалубки и креплений применяют древесину лиственных пород - осину, ольху. При изготовлении деревометаллических щитов для обшивки применяется береза. Для палубы щитов применяют водостойкую бакелизированную фанеру или листовые стеклопластики. Для снижения адгезии с бетоном и повышения качества лицевых бетонных поверхностей используют также покрытие палубы щитов пленками на основе полимеров.

Дополнительно см. "Плотницкие работы"

Металлическую опалубку изготовляют из стальных листов толщиной 1,5-2 мм и прокатных профилей; она должна иметь быстроразъемные соединения. Металлические части деревометаллической опалубки также изготовляются из стальных листов. Размер ячеек металлической сетки, применяемой в качестве сетчатой опалубки, не должен превышать 5x5 мм.

Железобетонная опалубка представляет собой железобетонные плиты-оболочки; эти плиты устанавливаются как опалубочные до начала бетонирования и являются наружной частью возводимой конструкции, монолитно с ней связанной.

Армоцементная опалубка применяется в виде армоцементных плит толщиной 15-20 мм. Такие плиты изготовляют из мелкозернистого бетона, армированного проволочной сеткой. Сетку до нанесения слоя бетона можно изогнуть, придав необходимый криволинейный профиль бетонируемой плите.

Пневматические конструкции образуются путем нагнетания воздуха во внутреннее замкнутое пространство оболочки из воздухонепроницаемой ткани; при этом оболочке может быть придана практически любая форма. Материалами для изготовления надувной опалубки служат технический текстиль, синтетические материалы, однослойные и многослойные прорезиненные ткани.

Важной проблемой является уменьшение сцепления бетона с опалубкой. Это сцепление зависит от адгезии (прилипания) и когезии (прочности на растяжение пограничных слоев на контакте «опалубка-бетон») бетона, его усадки и характера формирующей поверхности опалубки. Адгезия заключается в том, что при укладке и виброуплотнении бетонная смесь приобретает свойства пластичности и поэтому сплошность контакта между ней и опалубкой возрастает. Если палуба выполнена из слабо смачивающихся (гидрофобных) материалов, например, пластиков, текстолита и т. п., и имеет гладкую поверхность, сцепление с палубой незначительно. Если палуба выполнена из сильно смачивающихся (гидрофильных) материалов, например, стали, дерева и т. п., имеет шероховатую поверхность или пористую структуру, сплошность и прочность контакта возрастают и, следовательно, увеличивается адгезия. Если адгезия мала, а когезия велика, при распалубке отрыв происходит по плоскости контакта и формующая поверхность опалубки остается чистой, а лицевые поверхности забетонированной конструкции получаются хорошего качества.

Силы адгезии можно уменьшить, используя для формующих поверхностей опалубки гидрофобные материалы, нанося на поверхность палубы специальные смазки и противоадгезионные гидрофобиризующие покрытия. Наиболее практичны комбинированные смазки в виде так называемых обратных эмульсий. В них помимо гидрофобизаторов и замедлителей схватывания вводят пластифицирующие добавки, которые пластифицируют бетон в зоне контакта с опалубкой и облегчают ее отрыв.

Конструкция опалубки должна обеспечивать достаточные прочность, надежность и простоту монтажа и демонтажа ее элементов, возможность укрупненной сборки и широкую вариантность компоновки при их минимальной номенклатуре. По оборачиваемости различают опалубку неинвентарную, используемую только для одного сооружения, и инвентарную, т. е. многократно используемую. Инвентарная опалубка может быть разборно-переставной и подвижной.

Инвентарная разборно-переставная опалубка собирается из щитов, коробов, крупноинвентарных стоек и других элементов. Разборно-переставную опалубку конструируют так, чтобы имелась возможность распалубки боковых поверхностей, балок, прогонов и колонн независимо от днищ коробов балок и прогонов, которые распалубливают только после достижения бетоном предусмотренной проектом распалубочной прочности. После разборки опалубки очищают, при необходимости ремонтируют и используют повторно. Основные элементы деревянной или комбинированной разборно-переставной опалубки - щиты рамочной конструкции из досок толщиной 25-30 мм с обивкой водоупорной фанерой или из досок с обивкой щита с формующей стороны кровельной сталью, пластиком и др. Размеры и масса элементов опалубки должны допускать их ручную установку.

Опалубку фундаментов под колонны устраивают из прямоугольных коробов, которые собирают из наружных и внутренних щитов. Наружные щиты на 20-25 см длиннее внутренних и имеют специальные упорные планки, к которым крепят внутренние щиты; к наружным щитам крепят проволочные стяжки, которые воспринимают распорное давление свежеуложенной бетонной смеси. Опалубка колонн представляет собой щиты, скрепляемые в виде короба металлическими или деревянными хомутами, устанавливаемыми через 0,4-0,7 м.

Деревянная опалубка прогонов и балок состоит из днища, которое опирается на оголовки поддерживающих стоек, и боковых щитов. Щиты опалубки перекрытия устанавливают на кружала, которые опираются на подкружальные доски, прибиваемые к сшивным планкам боковых щитов.

Для поддержания опалубочных форм устраивают леса. При высоте опалубки до 6 м применяют телескопические инвентарные деревометаллические или металлические стойки. Для увеличения несущей способности телескопические стойки группируют с помощью инвентарных связей по 3 или 4 шт.

При устройстве стен толщиной до 15 см устанавливают ребра-стойки с одной стороны перегородки и собирают из щитов одну стену, после чего перегородку армируют на всю высоту. Затем устанавливают ребра-стойки со стороны фронта работ, которые опалубливают щитами на высоту 1 м. По мере бетонирования щиты наращивают.

Унифицированная разборно-переставная опалубка отличается от обычной инвентарной большой взаимозаменяемостью элементов, имеет повышенную жесткость и инвентарные приспособления (схватки, замковые соединения и др.) облегчающие монтаж. Такая опалубка может быть деревянной, деревометаллической (комбинированной) или стальной. Стальную опалубку выполняют из уголков, швеллеров и листовой стали толщиной 2 мм. При хорошей эксплуатации она может быть использована до 200 раз, в то время как оборачиваемость деревянной инвентарной опалубки - не более 10-15 циклов. Конструкция унифицированной опалубки позволяет собирать крупноразмерные панели площадью до 35 м 2 , а также жесткие опалубочные или арматурно-опалубочные блоки. Применение панельной или блочной опалубки для крупногабаритных конструкций и при больших объемах работ позволяет примерно вдвое уменьшить трудоемкость и существенно сократить сроки опалубочных работ.

Скользящая и катучая опалубки относятся к так называемым подвижным системам опалубки.

Скользящую (подвижную) систему опалубки применяют для бетонирования высоких сооружений с компактным периметром и неизменяемой по высоте формой плана. Скользящая опалубка состоит из опалубочных щитов, подвешенных к домкратной П-образной раме, домкратов, маслопроводов, рабочей площадки и подвесных подмостей. Домкратные рамы являются основным несущим элементом, на них подвешена опалубка, подмости, рабочий стол. Скользящая опалубка обычно имеет высоту 1,1-1,2 м и охватывает бетонируемое сооружение по наружному и внутреннему контурам. При круглом сечении сооружения скользящая опалубка состоит из двух концентрически расположенных стенок, прикрепленных к внутренним и наружным кружалам. Опалубка имеет конусность (ширина формы по верху на 6^-8 мм меньше, чем по низу), облегчающую ее подъем, и обычно выполняется цельнометаллической, что придает ей большую жесткость и повышает оборачиваемость. Опалубку поднимают с помощью домкратов, опирающихся на установленные внутри опалубки возводимого сооружения домкратные опорные стержни. Домкраты, поднимаясь по домкратным стержням, увлекают за собой опалубку. Рабочий настил блока формы - деревянный, его укладывают на облегченные металлические прогоны и закрепляют к стойкам П-образных рам. При необходимости к ним подвешивают подмости, с которых затирают бетонную поверхность или выполняют другие работы. Для безопасности работы по наружному контуру подвижной опалубки устраивают ограждения рабочего пола высотой 1 м, а для защиты рабочих, находящихся на наружных подвесных подмостях, - козырьки. Скорость подъема зависит от приобретенной бетоном прочности, допускающей распалубливание и исключающей возможность сцепления бетона с опалубкой. Стенки мелкоблочной опалубки обладают большей гибкостью, чем крупноблочной. Щиты этой опалубки при высоте 1,1 м имеют ширину 0,5-0,65 м. Их навешивают на кружала, собранные в каркасы. В стеках крупноблочной опалубки кружала составляют одно целое с обшивкой щита. Стальной щит толщиной 2 мм приваривают прерывистой сваркой к верхнему бортовому уголку и к вертикальным ребрам жесткости - уголкам. Верхнее и нижнее кружала из уголковой стали приваривают к ребрам жесткости. Щиты соединяют между собой с помощью накладок и болтов. Длина щитов от 0,5 до 2,5 м, высота - 1,1 м.

Катучая опалубка представляет собой опалубочную форму с механическим устройством для распалубки и складывания в транспортное положение. Опалубку устанавливают на щитках или тележках и передвигают по рельсовому пути. В зависимости от конструкции поддерживающих опалубку подмостей все виды катучей (горизонтально перемещаемой) опалубки могут быть разделены на две группы: с подмостями, неизменными по высоте, и с подъемно-опускными подмостями. Первые применяются для бетонирования гладких поверхностей без ребер и диафрагм, а вторые - при их наличии. Тогда в первом случае опалубку перемещают при незначительном ее отрыве от бетона или опускании при помощи домкратов, клиньев или других устройств, а во втором - с помощью лебедки и полиспастов или талей. Правильность положения осей опалубки проверяют после каждой ее перестановки. К катучей опалубке предъявляются следующие требования:

конструктивные элементы, входящие в состав каждой секции опалубки, должны быть надежно соединены друг с другом с тем, чтобы при перестановках не искажалось проектное сечение бетонируемой конструкции;

конструкции опалубки должны обеспечивать возможность быстрого ее отделения от забетонированных частей сооружения, беспрепятственной передвижки на новую позицию точной установки для повторного бетонирования.

Подъемно-переставная опалубка состоит из двух конических оболочек - наружной и внутренней, - подвешенных к радиальным направляющим, которые прикреплены к кольцевой раме, подвешенной на петлях к шахтному подъемнику. Оболочки собирают из панелей, выполненных из листовой стали толщиной 2 мм, которые скрепляют между собой болтами. Панели наружной оболочки бывают двух типов - прямоугольные и трапецеидальные, благодаря чему оболочка приобретает форму конуса. Панели внутренней оболочки вдвое меньше по высоте, их навешивают в два яруса. Все панели внутренней оболочки и опалубки прямоугольные. С внутренней стороны этих панелей приварены «ушки», в которые закладывают арматурные стержни диаметром 14 мм, образующие четыре ряда замкнутых упругих горизонтальных колец. Сооружение бетонируют поярусно. После того, как бетон в очередном ярусе достигнет необходимой прочности, опалубку переставляют на вышерасположенный ярус. При этом регулируют опалубку в радиальном направлении. По мере перестановки вверх, по ходу бетонирования опалубки, уменьшается длина формы по окружности за счет удаления панелей оболочек после каждого подъема опалубки.

Подъемно-переставная опалубка может использоваться вместо подвижной (скользящей) опалубки, если в последней из-за малого объема работ или по другим причинам затруднительно организовать бетонирование конструкций.

Конструкции подъемно-переставной опалубки должны обеспечивать:

возможность изменения поперечного сечения бетонируемого сооружения в соответствии с проектом при перемещении опалубки по высоте;

строго заданное положение опалубки и надежное закрепление ее элементов при перестановках;

возможность беспрепятственного подъема людей и подачи материалов к рабочей зоне в процессе возведения сооружения.

При перемещении подъемно-переставной опалубки смещение ее продольной оси относительно оси сооружения допускается не более 10 мм.

Блок-форма представляет собой крупногабаритную пространственную каркасную конструкцию, состоящую из щитов и креплений, рассчитанных на механизированный монтаж и демонтаж. По конструктивному исполнению блок-формы бывают неразъемные из жестких цельносъемных форм и разъемные. Первые снимают с помощью домкратов с забетонированного фундамента без разборки благодаря конусности формующих поверхностей, вторые - с помощью специальных угловых замков, соединяющих щиты опалубки, и отрывных приспособлений, которые при распалубке обеспечивают отрыв формующих плоскостей от бетона.

Несъемная опалубка (опалубка-оболочка) представляет собой тонкостенную форму, которая служит опалубкой при бетонировании, а затем ее облицовкой. Несъемная опалубка работает совместно с монолитным бетоном и включается в расчетное сечение конструкции. В зависимости от назначения несъемную опалубку изготовляют из теплоизоляционных железобетонных и арматурных плит, асбоцементных пластиковых листов, пенополистирола и т. д. Наиболее экономично применять несъемную опалубку, когда она выполняет роль еще и гидроизоляции, и утеплителя.

Пневматическая (надувная) опалубка представляет собой разновидность разборно-переставной. Ее изготовляют из прорезиненных и других специальных тканей. Пневматическую опалубку в виде оболочки расстилают и закрепляют. При нагнетании в замкнутое пространство воздуха оболочка принимает заданную форму. После достижения распалубочной прочности из оболочки выпускают воздух, и конструкция освобождается от опалубки.

Распалубливание конструкций производится с обеспечением сохранности опалубки. Поддерживающие стойки следует удалять только после снятия боковой опалубки и осмотра распалубленных конструкций. Распалубливание несущих железобетонных конструкций разрешается после достижения бетоном не менее 70% прочности. Загружать распалубленную конструкцию полной расчетной нагрузкой разрешается только после достижения бетоном проектной прочности. Конструкции, бетонируемые в зимнее время, следует распалубливать после подтверждения требуемой прочности испытанием контрольных образцов; после снятия теплозащиты, не ранее, чем бетон остынет до температуры +5 °С.

Уход за опалубкой и смазка опалубки обеспечивают оборачиваемость опалубки. Щиты инвентарной опалубки, а также поддерживающие элементы-схватки, стойки, ригели, прогоны и тому подобные крепления - хомуты, струбцины, замки и т. д. после каждого оборота должны очищаться от цементного раствора с помощью металлических щеток и скребков. Применение молотков или другого инструмента ударного действия для очистки элементов опалубки от раствора категорически запрещается. Применение инвентарной опалубки предусматривает обязательную смазку палубы щитов и тщательную очистку ее от остатков цементного раствора после каждого оборота. Смазка не должна оставлять маслянистые пятна (в некоторых случаях при бетонировании фундаментов и конструкций, засыпаемых грунтом или защищаемых гидроизоляцией, это требование может не соблюдаться), смазка не должна ухудшать прочностные качества поверхностных слоев железобетонных конструкций, компоненты смазки не должны иметь летучих и вредных для здоровья веществ. При использовании смазок для опалубки вертикальных поверхностей они должны обладать достаточной вязкостью и адгезионными качествами, чтобы оставаться на вертикальной поверхности в течение 24 ч при температуре +30 °С.

Опалубочные работы производятся в строгом соответствии с рабочими чертежами. Проект производства опалубочных работ входит в состав общего проекта производства работ на строительство и состоит из:

маркировочных чертежей наиболее характерных, часто повторяющихся или сложных конструкций опалубки. На чертежах приводится расположение отдельных элементов опалубки в плане, разрезе, фасаде или в развертке;

технологических карт работ;

схемы организации опалубочных работ, взаимосвязанных с другими видами работ, в которых необходимо предусмотреть: разбивку на захватки, направление движения комплектов опалубки, темп оборачиваемости комплекта на отдельных захватках или блоках при бетонировании сложных конструкций и сооружений; спецификации элементов и общего объема комплекта опалубки.

На схеме организации опалубочных работ кроме изображения бетонируемых конструкций и сооружений с указанием объема опалубочных работ помещается перечень подъемных механизмов, указываются площадки складирования, а также линейные графики производства работ.

Контроль качества опалубки состоит в определении:

соответствия форм и геометрических размеров опалубки рабочим чертежам;

совпадения осей опалубки с разбивочными осями конструкций и сооружений;

точности отметок отдельных опалубочных плоскостей или выносок на опалубочных площадях;

вертикальности и горизонтальности опалубочных плоскостей;

правильности установки закладных деталей, пробок и т. п.;

плотности стыков и сопряжений элементов опалубки с доборами по месту, с ранее уложенным бетоном или подготовкой.

Величина сцепления бетона с опалубкой достигает нескольких кгс/см2. Это затрудняет работы по распалубке, ухудшает качество бетонных поверхностей и приводит к преждевременному износу опалубочных щитов.

На сцепление бетона с опалубкой оказывают влияние адгезия и когезия бетона, его усадка, шероховатость и пористость формующей поверхности опалубки.

Под адгезией (прилипанием) понимают обусловленную молекулярными силами связь между поверхностями двух разнородных или жидких соприкасающихся тел. В период контакта бетона с опалубкой создаются благоприятные условия для проявления адгезии. Клеящее вещество (адгезив ), которым в данном случае является бетон, в период укладки находится в пластичном состоянии. Кроме этого, в процессе виброуплотнения бетона пластичность его еще более увеличивается, вследствие чего бетон сближается с поверхностью опалубки и сплошность контакта между ними увеличивается.

Бетон прилипает к деревянным и стальным поверхностям опалубки сильнее, чем к пластмассовым, из-за слабой смачиваемости последних.

Дерево, фанера, сталь без обработки и стеклопластики хорошо смачиваются и сцепление бетона с ними достаточно большое, со слабо смачиваемыми (гидрофобными) гетинаксом и текстолитом бетон сцепляется незначительно.

Краевой угол смачивания шлифованной стали больше, чем у необработанной. Однако сцепление бетона с шлифованной сталью снижается незначительно. Объясняется это тем, что на границе бетона и хорошо обработанных поверхностей сплошность контакта более высокая.

При нанесении на поверхность пленки масла она гидрофобизуется, что резко уменьшает адгезию.

Усадка отрицательно влияет на адгезию, а следовательно, и на сцепление. Чем больше величина усадки в пристыковых слоях бетона, тем вероятнее появление в зоне контакта усадочных трещин, ослабляющих сцепление. Под когезией в контактной паре опалубка - бетон следует понимать прочность на растяжение пристыковых слоев бетона.

Шероховатость поверхности опалубки увеличивает ее сцепление с бетоном. Это происходит потому, что шероховатая поверхность имеет большую фактическую площадь конта-кта по сравнению с гладкой.

Выеокопориетый материал опалубки тоже увеличивает сцепление, так как цементный раствор, проникая в поры, прн виброуплотнении образует точки надежного соединения.

При снятии опалубки может быть три варианта отрыва. При первом варианте адгезия очень мала, а когезия достаточно велика

В этом случае опалубка отрывается точно по плоскости контакта. Второй вариант -адгезия больше, чем когезия. При этом опалубка отрывается по клеящему материалу (бетону).

Третий вариант-адгезия и когезия по своим величинам примерно одинаковы. Опалубка отрывается частично по плоскости контакта бетона с опалубкой, частично по самому бетону (смешанный или комбинированный отрыв).

При адгезионном отрыве опалубка снимается легко, поверхность ее остается чистой, а поверхность бетона имеет хорошее качество. Вследствие этого необходимо стремиться к обеспечению адгезионного отрыва. Для этого формующие поверхности опалубки выполняют из гладких плохо смачиваемых материалов или наносят на них смазкн и специальные антиадгезионные покрытия.

Смазки для опалубки в зависимости от их состава, принципа действия и эксплуатационных свойств можно разделить на четыре группы: водные суспензии; гидрофобизирующие смазки; смазки - замедлители схватывания бетона; комбинированные смазки.

Водные суспензии порошкообразных веществ, инертных по отношению к бетону, являются простым и дешевым, но не всегда эффективным средством для устранения прилипания бетона к опалубке. Принцип действия основан на том, что в результате испарения воды из суспензий до бетонирования на формующей поверхности опалубкн образуется тонкая защитная пленка, препятствующая прилипанию бетона.

Чаще других для смазки опалубки применяют известково-гип-coBVio суспензию, которую готовят из полуводного гипса (0,6-0,9 вес" ч.), известкового теста (0,4-0,6 вес. ч.), сульфитно-спиртовой барды (0,8-1,2 вес. ч.) и воды (4-6 вес. ч.).

Суспензионные смазки стираются бетонной смесью прн виброуплотнении и загрязняют бетонные поверхности, вследствие чего их применяют редко.

Наиболее распространены гидрофобизирующие смазки иа основе минсоальных масел, эмульсола ЭКС или солей жирных кислот (мыл). После их нанесения на поверхность опалубки образуется гидрофобная пленка из ряда ориентированных молекул (рис. 1-1, б), которая ухудшает сцепление материала опалубки с бетоном. Недостатки таких смазок -загрязнение поверхности бетона, высокая стоимость и пожароопасность.

В третьей группе смазок используются свойства бетона схватываться замедленно в тонких пристыковых слоях. Для замедления схватывания в состав смазок вводят мелассу, танин и др. Недостаток таких смазок - сложность регулирования толщины слоя бетона, в котором замедляетсяЧхватывание.

Наиболее эффективны комбинированные смазки , в которых используются свойства формующих поверхностей в сочетании с замедлением схватывания бетона в тонких пристыковых слоях. Такие смазки готовят в виде так называемых обратных эмульсий. В некоторые из них помимо гндрофобизаторов и замедлителей схватывания вводят пластифицирующие добавки: сульфитно-дрожжевую барду (СДБ), мылонафт или добавку ЦНИПС. Эти вещества при виброуплотнении пластифицируют бетон в пристыковых слоях и снижают его поверхностную пористость.

Смазки ЭСО-ГИСИ готовят в ультразвуковых гидродинамических смесителях (рис. 1-2), в которых механическое перемешивание компонентов сочетается с ультразвуковым. Для этого в бак смесителя заливают компоненты и включают мешалку.

Установка для ультразвукового перемешивания состоит из циркуляционного насоса, всасывающего и напорного трубопроводов, распределительной коробки и трех ультразвуковых гидродинамических вибраторов - ультразвуковых свистков с резонансными клиньями. Жидкость, подаваемая насосом под избыточным давлением 3,5-5 кгс/см2, истекает с большой скоростью из сопла вибратора и ударяется о клиновидную пластину. При этом пластина начинает вибрировать с частотой 25-30 кГц. В результате в жидкости образуются зоны интенсивного ультразвукового перемешивания с одновременным делением компонентов на мельчайшие капельки. Длительность перемешивания 3-5 мин.

Эмульсионные смазки обладают стабильностью, оии не расслаиваются в течение 7-10 сут. Применение их полностью устраняет прилипание бетона к опалубке; они хорошо удерживаются на формующей поверхности и не загрязняют б«!Гон.

Наносить эти смазки иа опалубку можно кистями, валиками и с помощью распылительных удочек. При большом количестве щитов для их смазки следует применять специальное устройство.

Применение эффективных смазок снижает вредное воздействие на опалубку некоторых факторов.

Для металлических щитов в качестве антиадгезиоииого покрытия рекомендуется эмаль СЭ-3, в состав которой входит эпоксидная смола (4-7 вес. ч.), метилполисилоксановое масло (1-2 вес. ч.), свинцовый глет (2-4 вес ч.) и полиэтиленполиамин (0,4-0,7 вес. ч.). Сметанообразиую пасту из этих компонентов наносят на тщательно очищенную и обезжиренную металлическую поверхность кистью" илн шпателем. Покрытие твердеет при 80-140° С в течение 2,5-3,5 ч. Оборачиваемость такого покрытия достигает 50 циклов без ремонта.

Для дощатой и фанерной опалубки в ЦНИИОМТП разработано покрытие на основе фенолформальдегида. Его напрессовывают на поверхность щитов при давлении до 3 кгс/см2 и температуре +80° С. Это покрытие полностью устраняет прилипание бетона к опалубке и выдерживает до 35 циклов без ремонта.

Несмотря на довольно высокую стоимость (0,8-1,2 руб/м2), ан-тиадгезиониые защитные покрытия выгоднее смазок в связи с их многократной оборачиваемостью.

Целесообразно применять щиты, палубы которых выполнены из гетинакса, гладкого стеклопластика или текстолита, а каркас - из металлических уголков. Такая опалубка износоустойчива, легко снимается и обеспечивает хорошее качество бетонных поверхностей.

На силу сцепления бетона с опалубкой влияют адгезия (прилипание) и усадка бетона, шероховатость и пористость поверхности. При большой силе сцепления бетона с опалубкой усложняется работа по распалубке, повышается трудоемкость работ, ухудшается качество бетонных поверхностей, преждевременно изнашиваются щиты опалубки.

Бетон прилипает к деревянным и стальным поверхностям опалубки значительно сильнее, чем к пластмассовым. Это объясняется свойствами материала. Дерево, фанера, сталь и стеклопластики хорошо смачиваются, поэтому и сцепление бетона с ними достаточно высокое, со слабо смачиваемыми материалами (например, текстолитом, гетинаксом, полипропиленом) сцепление бетона в несколько раз ниже.

Поэтому для получения поверхностей высокого качества следует использовать облицовки из текстолита, гетинакса, полипропилена или применять водостойкую фанеру, обработанную специальными составами. Когда адгезия мала, поверхность бетона не нарушается и опалубка легко отходит. С увеличением адгезии слой бетона, прилегающий к опалубке, разрушается. На прочностные характеристики конструкции это не влияет, но качество поверхностей существенно снижается. Снизить адгезию можно нанесением на поверхность опалубки водных суспензий, гидрофобизирующих смазок, комбинированных смазок, смазок — замедлителей схватывания бетона. Принцип действия водных суспензий и гидрофобизирующих смазок основан на том, что на поверхности опалубки образуется защитная пленка, которая снижает сцепление бетона с опалубкой.

Комбинированные смазки представляют собой смесь замедлителей схватывания бетона и гидрофобизирующих эмульсий. При изготовлении смазок в них добавляют сульфитно-дрожжевую барду (СДБ), мылонафт. Такие смазки пластифицируют бетон прилегающей зоны, и он не разрушается.

Смазки — замедлители схватывания бетона — используют для получения хорошей фактуры поверхности. К моменту распалубки прочность этих слоев несколько ниже, чем основной массы бетона. Сразу же после распалубки обнажают структуру бетона промывкой его струей воды. После такой промывки получают красивую поверхность с равномерным обнажением крупного заполнителя. Смазки наносят на щиты опалубки до установки в проектное положение путем пневматического распыления. Такой способ нанесения обеспечивает однородность и постоянную толщину наносимого слоя, а также сокращает расход смазки.

Для пневматического нанесения применяют распылители или удочки-распылители. Более вязкие смазки наносят валиками или щетками.