Колодцы

Трубные колодцы имеют круглую форму (форму трубы) и выполняются из бетона (железобетона), камня, кирпича-железняка с последующим оштукатуриванием. Они более долговечны и гигиеничны, но менее экономичны, чем деревянные.
Применяемые при строительстве колодцев природные камни должны быть плоскими или слегка вогнутыми. Лучше всего для колодцев подходит бутовый камень — неправильной формы куски известняка, песчаника, доломита или гранита с ровной и гладкой поверхностью весом до 50 кг.
Кирпич используется только красный, хорошо обожженный или пережженный кирпич-железняк, очень прочный и практически водонепроницаемый. Непосредственно перед кладкой кирпич необходимо смочить водой.
Для приготовления растворов и бетона применяется чистый речной песок и портландцемент. Цемент хранится в сухом месте на стеллажах, приподнятых над землей не менее чем на 0,5 м.
В качестве заполнителей для бетонов используется щебень горных пород и гравий.
Для приготовления растворов используют цемент и песок в различных соотношениях в зависимости от марки цемента, но чем больше в растворе цемента, тем он пластичнее и водонепроницаемее. Чаще всего на 1 часть цемента приходится 2—З части песка. В емкость насыпают цемент и песок и тщательно перемешивают. Полученная смесь затворяется водой и тоже тщательно перемешивается. Использовать раствор надо в течение часа, иначе он застынет.
Для улучшения качества бетонных смесей применяются различные добавки — присадки: они ускоряют схватываемость и твердение раствора, повышают его прочность, влагонепроницаемость и морозостойкость. В качестве таких присадок используются пластификаторы, жидкие добавки и специальное масло для опалубки.
Пластификаторы позволяют использовать меньшее количество воды при затворении бетонной смеси, ускоряют процесс твердения и повышают долговечность бетона. В продаже имеется несколько видов пластификаторов.
Пластификатор «kemаment Е10» очень хорошо зарекомендовал себя при бетонных работах в жарком климате, так как значительно понижает скорость тепловыделения при гидратации цемента. Добавляется в количестве 1—2 % от общей массы цемента.
«Кemаment Е10» применяется для конструкций с высоким коэффициентом армирования, где требуется повышенная подвижность смеси, для производства легкого бетона, цементных стяжек и т. д.
Пластификатор «kemаment ЕМ» обеспечивает быстрое достижение однородности при перемешивании бетонной смеси, предотвращая отделение воды и расслаивание смеси.
Бетонная смесь с добавлением этого суперпластификатора не дает усадки. Добавляется в количестве 0,2— 2 % от общей массы цемента. Применяется при бетонировании со скользящей опалубкой.
Пластификатор «kеmаmепt ВE» обладает теми же свойствами, что и предыдущий. Кроме того, он значительно замедляет время схватывания бетонной смеси и повышает ее прочность.
Расширяющая жидкая добавка «аiiitiv Гог ехрапiег» предотвращает усадку бетонной смеси и дает увеличение ее объема. Вводится в количестве 0,7—1 % от общей массы цемента.
При ведении бетонных работ в холодную погоду применяется жидкая добавка «kеmаmепt ВЕ», которая ускоряет схватывание бетонной смеси и достижение им ранней и критической прочности.
Для получения железобетона в бетон вводится стальная арматура в виде каркасов или стержней различного диаметра.
Для выполнения кирпичной или каменной кладки используются анкеры (стальные стержни с шайбами и гайками на концах) и рамы (круглые кольца из дерева, стали, железобетона).
Для спуска в колодец на его внутренней поверхности устанавливаются стальные скобы толщиной 15— 20 см, покрытые двойным слоем краски для наружных работ. Крепятся они вразбежку на расстоянии 20— 25 см одна под другой.

Бетонные колодцы

Бетонные колодцы бывают монолитные и сборные. Сборные колодцы собираются из бетонных (чаще железобетонных) колец или железобетонных пластин.
Пластины делают из бетона по форме деревянных брусков (пластин) с арматурой. Концы пластин, как и детали брусчатых, бревенчатых или пластинчатых срубов, формуют «в лапу». Собирают шахту из бетонных пластин по аналогии со сборкой сруба из деревянных деталей. Бетон готовится из цемента, воды и заполнителя — песка, гравия или щебня.
Для приготовления раствора берется цемент той марки, которая обеспечит нужную прочность бетона.
В зависимости от количества добавленной воды можно получить жесткую (густую), пластичную (менее густую и относительно подвижную) и литую (подвижную) массу, заполняющую форму самотеком. Все они требуют различной степени уплотнения.
При избытке воды бетон расслаивается и его плотность снижается.
Консистенцию бетонной массы можно измерить стандартным металлическим конусом с бесшовными внутренними стенками (рис. 132). В верхней части конуса расположены две ручки, а в нижней — два упора, на которые встают ногами, чтобы прижать конус к горизонтальной поверхности доски, пластмассового или стального листа.

 
 Устройство конуса для измерения пластичности бетонной массы
Рис. 132. Устройство конуса для измерения пластичности бетонной массы: 1 — ручки; 2 — упоры для ног (размеры даны в см).

Для измерения пластичности бетонной массы на смоченную водой поверхность доски или листа надо поставить конус, прижать его ногами и наполнить доверху тремя слоями (по 10 см) бетона, протыкая каждый слой 15 раз стальным штыковым стержнем диаметром 15 мм. Затем конус поднимают, ставят рядом с осевшей массой, кладут на него рейку и измеряют расстояние от этой рейки до вершины осевшей массы. Жесткая бетонная масса оседает на 2 см, полужесткая — на 2—5 см, пластичная — на 6—14 см, полулитая — на 15—16 см, литая — на 17—22 см.
При строительстве бетонных и железобетонных колодцев в крупных конструкциях с редко расположенной арматурой рекомендуется использовать жесткую или полужесткую бетонную массу, а в более мелких конструкциях с частой арматурой — пластичную.
Грязные песок, гравий и щебень снижают прочность бетона, поэтому перед использованием их надо тщательно промыть. Кроме того, они должны иметь зерна разного размера, что обеспечит минимальное количество пустот между ними.
Для определения пустотности заполнителя им надо доверху наполнить ведро емкостью 10 л, налить в него воды и по ее объему определить процентное содержание пустот. Например, если в ведро вошло 5 л воды, значит, пустотность заполнителя составляет 50 %.

Оптимальный объем пустот в песке не должен превышать 37 %, в гравии — 45 %, а в щебне — 50 %.
Размеры самого крупного заполнителя не должны превышать 1/4—1/5 минимального размера деталей конструкции.
Готовая бетонная масса уменьшается в объеме: из 1 м сухой смеси получается около 0,7 м бетонной массы, поэтому исходных материалов надо брать больше.
Бетонные или железобетонные кольца делаются высотой 0,7—1 м и диаметром 0,8—1 м в зависимости от глубины колодца. Толщина стенок железобетонных колец — 10—11 см.
С одной стороны, такая толщина отвечает требованию экономии материала, а с другой стороны, она обеспечивает достаточную прочность кольца. Кроме того, она создает оптимальное пространство для заполнения его арматурой.
Железобетонные кольца армируются вертикальными стержнями диаметром 8—12 мм (по 4—10 в каждом кольце) или горизонтальными кольцами диаметром 6—8 мм (по 12—15 в каждом кольце).

Изготовление железобетонных колец
При строительстве колодцев используются в основном железобетонные кольца, поэтому перед тем как залить форму бетоном, в нее надо вставить стальную арматуру.
Простейшее железобетонное кольцо показано на рисунке 133. В него вставлены арматурные стержни, скрепленные между собой скобочками, а на поверхность выведены два ушка, с помощью которых кольцо устанавливается в шахту колодца.
 

 Железобетонное кольцо со вставленными арматурными стержнями
Рис. 133. Железобетонное кольцо со вставленными арматурными стержнями: 1 — ушки; 2 — стержень; 3 — скобочка.

Чтобы не спиливать ушко после установки кольца, в последнем можно сделать для него пазуху с отверстием, выходящим наружу, через которое пазуха заполняется раствором.
При установке бетонных колец вместо ушек можно использовать небольшие вертикальные скобки, расположенные на расстоянии 10—15 см от края кольца. Для их крепления в бетоне необходимо оставить несколько отверстий диаметром 12—15 см (рис. 134).

 Два кольца, соединенных скобами
Рис. 134. Два кольца, соединенных скобами: 1 — вертикальная скобка; 2 — отверстие для установки соединительной скобы; 3 — соединительная скоба (размеры даны в см).
 
В колодце кольца скрепляют между собой шестью стальными скобами длиной 20 см. Для таких скоб на расстоянии 10—15 см от края в кольце делаются отверстия. Поскольку швы между кольцами за счет уплотнения их волокнистыми материалами становятся шире, то в одном кольце отверстия должны иметь правильную круглую форму, а в другом — эллипсоидную. Длина эллипса равна двум диаметрам скобы.
Один конец соединительной скобы можно установить на кольцо еще в процессе заливки формы бетоном. Тогда на другом кольце для второго конца такой скобы устраивается пазуха, как для ушек, с использованием деревянного вкладыша круглой или прямоугольной формы. Из готового кольца вкладыш легко выбивается с помощью молотка.
Во избежание перекоса кольца при установке на его торцевых сторонах делаются замки (треугольной формы) на глубину 6—7 мм, которые отстоят от наружного края кольца на 7—10 мм (рис. 135).

 Устройство замка
Рис. 135. Устройство замка: 1 — арматура; 2 — просмоленный канат; 3 —замок; 4 — верхнее кольцо; 5 — нижнее кольцо.

После того как все подготовительные операции будут закончены, форму устанавливают на щит и заполняют ее бетоном. Этот процесс называется отбивкой, если раствор густой, или отливкой, если раствор жидкий. Чтобы зафиксировать арматурный каркас, между ним и стенками формы вставляются тонкие доски, которые по мере заполнения формы раствором приподнимают. Бетон необходимо укладывать постепенно, уплотняя каждый слой стальным штырем диаметром 10—15 мм, особенно тщательно эта операция выполняется вокруг вкладышей.
После окончательного застывания бетона кольца вынимаются из форм (отбитые — через 4 сут; отлитые — через 1 нед) и выдерживаются на щите 5 сут. Чтобы изделия приобрели дополнительную прочность, 4—5 раз в день их надо смачивать водой.
Поддерживать рабочее состояние бетонного колодца легче, если стенки его будут гладкими, поэтому очищенные от смазки кольца надо промыть водой, покрыть тонким слоем цементного раствора (1: 1), разровнять сначала полутерком, а затем мягкой ветошью. Для строительства колодца можно использовать и готовые железобетонные кольца, применяемые для смотровых водопроводных и канализационных колодцев диаметром 1 м.

Строительство сборных бетонных колодцев
В вырытом котловане разравнивается дно, после чего на него опускается первое железобетонное кольцо.
Внешний диаметр этого кольца больше внешнего диаметра остальных колец на 5—6 см.
В нижний его край при изготовлении вставляется металлический нож со штырями, чтобы кольцо могло легко врезаться в грунт.
Нижний край первого кольца может быть выполнен без ножа — в виде конуса (заостренным). Тогда при его изготовлении надо использовать более прочный бетон, увеличив долю цемента в растворе или используя бетон марки 500 и выше. Кроме того, на дно колодца можно положить деревянное кольцо с ножом толщиной не менее 15 см. Сделать его можно из березы, клена или мореного дуба. Если колодец роется в слабом грунте, то в качестве основного первого кольца используется обычное. Дойдя до водоносного слоя, под него надо положить железобетонную плиту шириной 30—40 см, длиной 60—70 см и толщиной 10—15 см, постепенно подрывая его стенки.
При опускании в шахту кольцо цепляется за ушки на краю или за вертикальные скобки по бокам. После установки кольца ушки спиливаются или срезаются газовым аппаратом.
На верхний край кольца кладется уплотнитель — просмоленный канат, пенька или любой другой волокнистый материал, чтобы через соединительный шов в колодец не проникала загрязненная вода.
После установки второго кольца внутренние швы, а также имеющиеся пазухи ушек или вертикальных скобок очищаются, промываются водой и через некоторое время, после того как вода впитается в бетон, заполняются цементным раствором (1: 1 или 1: 2). Наружные швы заделываются раствором после сооружения всей трубы.
Для придания колодезной трубе прочности и монолитности кольца между собой крепятся стальными скобками длиной 20 см, которые устанавливаются либо с наружной, либо с внутренней стороны, концы скоб загибаются. Предварительно скобы надо покрыть масляной водостойкой краской и хорошо просушить. Если в кольцах при их изготовлении не сделали отверстия для скоб, их можно просверлить электродрелью с победитовым сверлом.
Для удобства проведения ремонтных и профилактических работ на внутренней стенке колодца по одной вертикальной линии устанавливаются скобы на расстоянии 20—25 см друг от друга. Концы этих скоб должны быть достаточно длинными, чтобы их можно было пропустить через стенку колодца и загнуть с наружной стороны. Ширина скобы — 20—23 см, расстояние от скобы до стенки колодца — 13—15 см.

Строительство монолитнвх бетонных колодцев
Непрерывное бетонирование, используемое при строительстве монолитных колодцев, позволяет избежать стыковых соединений.
Первоначально шахта для монолитного колодца роется на глубину 1—1,5 м. Рядом на ровной площадке устанавливается башмак — кольцо, внешний диаметр которого превышает внешний диаметр будущего колодца. На башмаке на высоту 1 м монтируются арматура и внешняя и внутренняя опалубки: внешняя — цельная, а внутренняя — из фанерных или металлических полос высотой 25 см по мере заполнения опалубки бетоном.
Полученное бетонное кольцо опускается в шахту. После этого наращивается выступающая из кольца арматура, полосами высотой 25 см устанавливается опалубка, которая заполняется бетоном. После того как будет готового второе метровое кольцо, шахта подрывается и бетонируется третье кольцо. Таким образом ствол колодца опускается до заданной глубины. Бетонную трубу поднимают на 70—80 см над поверхностью земли, делают оголовок и водоподъемное устройство.

Устройство бетонных фильтров в трубных колодцах
При возведении стен трубных колодцев в них делаются 5—б фильтровальных окон — прямоугольных отверстий размером 30 х 50 см и более, в которые вставляются фильтры из пористого бетона. Толщина фильтра должна соответствовать толщине стенки колодца, а длина и ширина — на 10—15 мм меньше размеров фильтровального окна.
Если вода в колодец поступает со дна, то окна заделываются бетоном или закладываются кирпичом.
Пористый бетон готовится из сульфатного портландцемента марки 400 и заполнителя (с зернами диаметром не менее 3 мм) в соотношении 1: 8.
Фильтры изготавливаются с применением опалубки, которая устанавливается на ровной гладкой поверхности. Готовые фильтры вставляются в фильтровальные окна, получившиеся при этом зазоры заполняются цементным раствором.

Оформление наземной части колодцев

Чтобы предохранить оголовок от преждевременного разрушения, его рекомендуется обшить строгаными досками или облицевать керамической плиткой на цементном растворе (1:3).
Перед тем как облицевать деревянный оголовок керамической плиткой, его сначала следует обтянуть сеткой, прибив ее гвоздями, оштукатурить цементным раствором (1: 4) и только через 2 нед приступить к облицовке.
Чтобы зимой на стенках оголовка не образовывался лед, их можно утеплить.
 
Для этого стенки надо сделать двойными, а между ними поместить теплоизоляционный материал: керамзит, мох, солому или тростниковые листы и т. д.
Если вода из колодца круглый год подается с помощью насоса, то на уровне поверхности земли желательно установить дополнительную утепляющую крышку.
По верхнему краю оголовка желательно прибить широкую толстую доску, чтобы на нее можно было поставить ведра. Для этой же цели рядом с оголовком можно установить высокую скамью.
Площадка вокруг колодца должна иметь твердое покрытие: асфальтовое, бетонное и т. д. Очень хорошо зарекомендовали себя бетонные и железобетонные плиты размером 50 х 50 см и толщиной 5—7 см. Они просты в изготовлении, а поврежденные плиты легко заменяются.
При изготовлении плит используется опалубка, состоящая из реек, длина которых соответствует размерам плитки. Рейки выкладываются на ровной площадке, посыпанной песком, и заполняются бетонной массой (бетонные плиты) или бетонной массой и стальной арматурой (железобетонные плиты). В качестве арматуры можно использовать сетку с ячейками 10 х 10 см. Чтобы плитка была прочной, а поверхность ее гладкой, можно провести железнение — посыпать бетон сухим цементом, полить водой и растереть. Через неделю опалубку можно снять.
Естественный цвет плит — серый, но его можно изменить, добавив в цемент щелочестойкие краски (охру, сурик и т. д.). Сухая краска (10 % от объема цемента) тщательно перемешивается с цементом, в полученную смесь добавляются крупнозернистые заполнители и после перемешивания — вода.
Площадка вокруг колодца разравнивается, освобождается от растительного слоя и плотно утрамбовывается. Затем она покрывается толем, рубероидом или полиэтиленовой пленкой, чтобы вырастающая трава не разрушила плиточное покрытие, засыпается гравием или крупнозернистым песком, поливается водой и тщательно утрамбовывается. После этого площадка покрывается плитами.

Ремонт трубных колодцев

Как правило, при ремонте трубных колодцев требуется восстановить выпавшую штукатурку или вставить кирпич на место выпавшего.
Если из стенки выпал кирпич, остатки его надо выбить и поставить новый кирпич на цементном растворе.
Перед оштукатуриванием кирпичную кладку надо сначала очистить от грязи и слизи стальной щеткой, иначе в этом месте образуется пазуха, в которой будет скапливаться вода.
Стальные скобы, предназначенные для спуска в колодец, очищают от ржавчины и покрывают двойным слоем краски. Чтобы краска не стекала в колодец, над водой надо подвесить поддон. Для ремонта бетонных колодцев, кроме традиционных, можно использовать новые современные технологии.
При пневматическом способе ремонт поврежденной поверхности колодца осуществляется путем нанесения на нее восстанавливающего и защитного раствора «Веtоn Pгоtесtiv», который обладает большой сопротивляемостью к механическим воздействиям, высокой степенью сцепления и устойчивостью к температурным колебаниям. Расход материала на 1 м поверхности при толщине слоя 1—2 см — 10—20 кг.
Комплексная система «ЕASI» для ремонта и восстановления бетонных и железобетонных поверхностей включает в себя: антикоррозионную защиту арматуры, гидроизоляцию бетонного основания и арматуры, восстановление защитного слоя бетона, гидроизоляцию верхнего слоя восстановленной поверхности.
Гидроизоляция бетонного основания и арматуры проводится с помощью водонепроницаемого полимерцементного материала «Еаsi Em».
Перед проведением работ бетонную поверхность надо подготовить: очистить от грязи, расчистить выкрошившиеся места и смочить водой; желательно, чтобы она была слегка шероховатой: это обеспечит более высокую степень ее сцепления с покрытием. Материал для покрытия готовится следующим образом. Берется 5 л воды и перемешивается со связующей эмульсией «Еаsi ас», добавляется 25 кг сухой смеси «Еаsi Em». Полученная смесь дважды — с интервалом в 15 мин — тщательно перемешивается и наносится на подготовленную поверхность. Расход готовой смеси на 1 м — 2 кг.
Восстановление защитного слоя бетона (заделка трещин, выбоин и т. д.) осуществляется с помощью «Еаsi Em», которая наносится на поверхность, предварительно обработанную смесью «ЕАSI ЕМ». Восстанавливающий материал готовится точно так же, как «Еаsi Em», и наносится на поврежденную поверхность мастерком или шпателем. Если глубина повреждений превышает 5 см, то необходимо нанести несколько слоев смеси. Причем каждый последующий слой наносится по незатвердевшему предыдущему и тщательно уплотняется.
Расход материала на 1 м поверхности при толщине слоя 15—20 мм — 15—20 кг.