К специальным способам бетонирования относят: торкретирование, подводное бетонирование, раздельное бетонирование, без вибрационное бетонирование, пневматическое бетонирование.

Торкретирование заключается в нанесении под давлением в струе сжатого воздуха жестких сухих или готовых бетонных смесей и растворов с минимальным водоотделением на бетонную поверхность, деревянную, сетчатую или пневматическую опалубки.
При использовании данного метода сухую цементно-песчаную смесь загружают в цемент-пушку и под давлением сжатого воздуха 0,2-0,4 МПа по рукаву подают к насадке, где, смешивая с подаваемой по второму рукаву водой со скоростью 120-140 м/с, наносят слоями на обрабатываемую поверхность.

Торкретирование готовой смесью выполняют без подачи в насадку воды (рис. 15).

Торкретирование готовой смесью

Торкретирование обеспечивает, по сравнению с обычным бетоном, более высокие плотность, водонепроницаемость, морозостойкость, адгезию к ранее уложенным бетонам.

Разновидностью торкретирования является шприц-бетон, или набрызг-бетон. Суть его в том, что с помощью набрызг-установки по шлангу под давлением подают отдозированную бетонную смесь с крупностью фракций до 20-25 мм. В насадку по второму рукаву с внутренним диаметром подают воду с напором не менее 0,6 МПа. Перемешанную в смесительной камере увлажненную смесь со скоростью 100-120 м/с наносят на торкретируемую поверхность.

Этот метод используется как для обычного торкретирования, так и для бетонирования самых различных конструкций, например тонкостенных конструкций сложной конфигурации, бетонирование которых производится по сетке, закрепленной на вантовой сети, заглубленных в грунт сельскохозяйственных хранилищ и т.д.
Подводное бетонирование применяют при строительстве опор мостов, днищ спускных колодцев и других сооружений, возводимых в водоемах или в условиях высокого стояния грунтовых вод.

Существует два основных способа подводного бетонирования: вертикального перемещения трубы (ВПТ) и восходящего раствора (ВР) (см. рис. 16).


способы подводного бетонирования

Способ вертикального перемещения трубы заключается в том, что бетонную смесь с осадкой конуса 16-20 см через загрузочную воронку подают в опущенные до основания будущего сооружения трубы.

По мере повышения уровня бетона трубу с помощью полиспаста и лебедки поднимают; при этом нижний конец грубы должен быть постоянно заглублен в бетонную смесь не менее чем на 0,7 м.

Для предотвращения вымывания укладываемой бетонной смеси, цемента и частиц песка участок бетонирования защищают от притока воды шпунтовыми ограждениями или специально изготовленной опалубкой.

Метод ВПТ экономически целесообразно применять при предельной глубине не более 50 м.

Способ восходящего раствора заключается в том, что через остальные трубы диаметром 37-100 мм, установленные в ограждающих шахтах из швеллеров, в каменную наброску подают раствор, который, заполняя в ней пустоты, образует монолит. При высоте бетонируемого блока более 10 м раствор подают под давлением растворонасосами. При заливке через ограждающие шахты по ходу бетонирования трубу поднимают, оставляя нижний конец трубы заглубленным на 0,8-1 м в растворе.

Преимуществом способа ВР, по сравнению со способом ВПТ, является раздельная укладка крупного заполнителя и раствора, что исключает возможность расслаивания смеси при транспортировании и ее укладке.

Раздельное бетонирование заключается в подаче цементнопесчаного раствора в пустоты между крупным заполнителем, предварительно уложенным в опалубку бетонируемой конструкции. Он применяется при возведении железобетонных резервуаров, где требуется повышенная водонепроницаемость бетона, при бетонировании густоармированных конструкций или выполнении бетонных работ в труднодоступных местах, при бетонировании в условиях интенсивного притока грунтовых вод и т.д.

Различают два способа раздельного бетонирования — гравитационный и инъекционный. В первом случае раствор проникает в крупный заполнитель под действием сил тяжести, во втором — под давлением, образуемым нагнетанием. Метод нагнетания более эффективен и применяется при бетонировании тонкостенных конструкций.
При толщине конструкции более 1 м нагнетание раствора в крупный заполнитель производится через стальные инъекционные трубы, устанавливаемые в опалубку, а при толщине конструкции менее 1 м — через боковые инъекционные отверстия в опалубке (рис. 17).

схема раздельного бетонирования

Раздельное бетонирование позволяет использовать более крупный заполнитель, применять более эффективную механизацию транспортных процессов, так как транспортировать крупный заполнитель и отдельно раствор проще, чем бетонную смесь; повысить водонепроницаемость сооружения.
Одним из факторов, влияющих на экономические показатели способа раздельного бетонирования, является стоимость опалубки.

Дело в том, что при раздельном бетонировании, и особенно при инъекционном способе, возникают большие, чем при традиционном методе бетонирования, нагрузки на опалубку, а это делает необходимым применение более прочной, жесткой и, следовательно, более дорогой опалубки. Эти ограничения не касаются тех случаев, когда бетонирование ведется в распор или в жесткой несъемной опалубке.

Безвибрационное бетонирование заключается в заполнении опалубочной формы бетонной смесью под воздействием сил гравитации или механически создаваемого напорного давления. При безвибрационном бетонировании полный или даже частичный отказ от вибрационной обработки позволяет на 50-60% уменьшить трудоемкость ручных формовочных операций, экономить на каждом кубометре уложенного бетона 1,5-2 кВт-ч электроэнергии, существенно увеличить срок службы опалубки, а также обеспечивает более высокое качество лицевых поверхностей бетонируемых конструкций и, как следствие, на 70-80% снизить трудоемкость последующих доводочных работ.

Различают две технологии безвибрационного бетонирования; литьевую (гравитационную) с укладкой и распределением в конструкции бетонной смеси под действием собственной массы, без применения вибрации или с кратковременной вибропроработкой густоармированных участков конструкции; напорную технологию с заполнением опалубки литой или высокопластичной бетонной смесью под действием гидродинамического напора, создаваемого нагнетательным механизмом, например бетононасосом (рис., 18).

метод напорного бетонирования

При литьевой технологии гравитационный эффект наиболее полно реализуется при показателе подвижности литой смеси 18- 20 см.
Укладка литых бетонных смесей сводится к заливке в опалубку, при помощи бетононасоса или специального бункера, оборудованного хоботом.

Пневматическое бетонирование монолитных конструкций производится по предварительно надутой опалубке или с пневматическим подъемом свежеотформованной конструкции в проектное положение на надуваемой опалубке.

Бетонирование по мягкой надутой опалубке в принципе не отличается от бетонирования по обычной. Однако из-за недостаточной жесткости пневматической опалубки наиболее приемлемым решением является бетонирование методом набрызг-бетона с использованием устройств, исключающих передач нагрузок от сопловщиков и подмостей на надутую опалубку.

Бетонирование с пневматическим подъемом свежеотформованной конструкции в проектное положение заключается в том, что замкнутая (с днищем) пневмоопалубка сферической или цилиндрической формы расстилается в горизонтальной плоскости (на предварительно подготовленном основании). По ней укладывается слой облицовки, при необходимости — слой утеплителя, устанавливается арматура и производится бетонирование плоской плиты. Еще до того, как цемент начал схватываться, в оболочку подается воздух, и последняя поднимается, устанавливая в проектное положение свежеотформованную конструкцию. После того как бетон набрал необходимую прочность, оболочка осаживается и через специальный проем удаляется, а мелкие трещины в верхней зоне оболочки или раскрытия в растянутой части наружных ребер, если таковые имеются, заделываются. Применение этого метода бетонирования рационально для простейших оболочек сводчатого типа пролетом не более 12-15 м (различного рода укрытия для техники и др.).