Портал о строительстве и ремонтных работах

Архивы за 16.10.2015

Выполнение программы строительства возможно лишь на основе приме­нения индустриальных методов производства работ.

Индустриализация является основным направлением развития строитель­ства. Она означает превращение строительного производства в механизирован­ный поточный процесс сборки и монтажа зданий из крупноразмерных кон­струкций, их элементов и блоков, имеющих максимальную готовность. Изго­товленные на специальных заводах такие конструкции называют сборными. Их производство с применением передовой технологии и их механизированный монтаж позволяют уменьшить затраты труда, расход материалов, повысить ка­чество строительства, сократить его сроки и снизить стоимость.

Важнейшими признаками индустриализации строительства являются комплексная механизация и автоматизация строительно-монтажных работ, максимальная сборность применяемых конструкций и массовость их производ­ства на заводах сборных железобетонных изделий, домостроительных комби­натах, заводах металлических конструкций и т. п.

Сборные конструкции выполняют из различных материалов. Наибольшее применение в современном строительстве получил сборный железобетон. Пер­спективными являются деревянные строительные конструкции, выпуск кото­рых с каждым годом увеличивается. Наряду со стальными крупноразмерными конструкциями в практике строительства все большее распространение полу­чают сборные конструкции из легких металлических сплавов, пластических масс и др.

Преимущество индустриальных методов массового строительства дока­зано практикой. Его технология основана на применении типовых сборных де­талей и конструкций. Типизацией называют отбор лучших с технической и экономической стороны решений отдельных конструкций и целых зданий, предназначенных для многократного применения в массовом строительстве.

Количество типов и размеров сборных деталей и конструкций для здания должно быть ограничено, так как изготовлять большое количество одинаковых изделий и вести их монтаж легче. Это позволяет также снизить стоимость стро­ительства. Поэтому типизация сопровождается унификацией, которая предпо­лагает приведение многообразных видов типовых деталей к небольшому числу определенных типов, единообразных по форме и размерам. При этом в массо-

вом строительстве унифицируют не только размеры деталей и конструкций, но и основные их свойства (например, несущую способность для плит, тепло — и звукоизоляционные свойства для панелей ограждения). Унификация деталей должна обеспечивать их взаимозаменяемость и универсальность.

Под взаимозаменяемостью понимается возможность замены данного из­делия другим без изменения параметров здания. Например, взаимозаменяемы плиты покрытия шириной 3000 и 1500 мм, так как вместо одной широкой пли­ты можно уложить две узкие. Возможна взаимозаменяемость по материалу и конструктивному решению тех или иных изделий.

Универсальность позволяет применять один и тот же типоразмер деталей для различных видов зданий. Наиболее совершенные типовые детали и кон­струкции, предложенные проектными организациями и проверенные в практи­ке строительства, стандартизируют, после чего они становятся обязательными для применения в проектировании и для заводского изготовления.

Стандартные строительные элементы регламентируются Государствен­ными общесоюзными стандартами (ГОСТами), в которых для деталей и кон­струкций установлены определенные формы, размеры и их качество, а также технические условия изготовления. Несоблюдение ГОСТов преследуется зако­ном.

При разработке проектов зданий используют конструкции, изделия и де­тали, сведенные в каталоги, которые периодически обновляются с учетом воз­росшего уровня строительной науки и техники. Поскольку основные размеры строительных конструкций и деталей определяются объемно-планировочными решениями зданий, унификация их базируется на унификации объемно­планировочных параметров зданий, которыми являются шаг, пролет и высота этажа.

Шагом при проектировании плана здания является расстояние между ко­ординационными осями, которые расчленяют здание на планировочные эле­менты и определяют расположение вертикальных несущих конструкций (стен, колонн, столбов). В зависимости от направления в плане здания шаг может быть поперечным или продольным.

Пролетом в плане называют расстояние между координационными осями несущих стен или отдельных опор в направлении, соответствующем длине ос­новной несущей конструкции перекрытия или покрытия.

В большинстве случаев шаг представляет собой меньшее расстояние

между осями, а пролет — большее. Координационные оси здания для удобства

83

применения маркируют, т. е. обозначают в одном направлении (более протя­женном) цифрами, а в другом — заглавными буквами русского алфавита.

Высотой этажа является расстояние по вертикали от уровня пола ниже — расположенного этажа до уровня пола вышележащего этажа, а в верхних эта­жах и одноэтажных зданиях — до верха отметки чердачного перекрытия.

Использование в проектах единого или ограниченного числа размеров шагов, пролетов и высот этажей дает возможность применять и ограниченное число типоразмеров деталей. Таким образом, мы видим, что унификация объ­емно-планировочных решений зданий является непременным требованием для унификации строительных изделий.

Унификация объемно-планировочных параметров зданий и размеров кон­струкций и строительных изделий осуществляется на основе Единой модуль­ной системы (ЕМС), т. е. совокупности правил координации размеров зданий и их элементов на основе кратности этих размеров установленной единице, т. е. модулю.

В Российской Федерации в качестве основного модуля (М) принята вели­чина 100 мм. Все размеры здания, имеющие значение для унификации, должны быть кратны М. Для повышения степени унификации приняты производные модули (ПМ): укрупненные и дробные. Укрупненные модули 6000, 3000, 1500, 1200, 600, 300, 200 мм, обозначаемые соответственно 60М, З0М, 15М, 12М, 6М, ЗМ, 2М, предусмотрены для назначения размеров объемно-планировочных элементов здания и крупных конструкций. Дробные модули 50, 20, 10, 5, 2 и 1 мм, обозначаемые соответственно 1/2М, 1/5М, 1/10М, 1/20М, 1/50М и 1/100М, служат для назначения размеров относительно небольших сечений конструктив­ных элементов, толщины плитных и листовых материалов. ЕМС предусматрива­ет три вида размеров: номинальные, конструктивные и натурные.

Номинальный (Ьн ) — проектный размер между координационными осями здания, а также размер конструктивных элементов н строительных изделий между их условными гранями (с включением примыкающих частей швов или зазоров). Этот размер всегда назначают кратным модулю.

Конструктивный (Ьк) — проектный размер изделия, отличающийся от но­минального на величину конструктивного зазора.

Натурный (Ьф) — фактический размер изделия, отличающийся от кон­структивного на величину, определяемую допуском (положительным и отрица­тельным), значение которого зависит от установленного класса точности изго­товления детали и регламентировано для каждого из них.

84

Как указывалось ранее, требования экономической целесообразности, предъявляемые как к зданию в целом, так и к его отдельным элементам, выдви­гают задачу в процессе проектирования производить анализ принимаемых ре­шений не только с функциональной и технической стороны, но и с точки зре­ния целесообразности материальных затрат. Такую оценку здания называют технико-экономической.

В зависимости от вида здания, его конструктивного решения применяют те или иные критерии (признаки) технико-экономической оценки. Основные из них следующие: соответствие конструкции предъявляемым к ней требованиям (техническим, эксплуатационным и др.); соответствие индустриальным, с уче­том требований сегодняшнего дня, методам производства работ (степень сбор — ности, транспортабельности и др.); стоимость конструкции (абсолютная или относительная) для данного вида здания с учетом обеспечения ее необходимых эксплуатационных качеств в установленный срок (например, стоимость одной фермы, 1 м фундамента, 1 т металлических конструкций и др.); трудоемкость изготовления и устройства конструкций, формирующих здание (в человеко­часах, человеко-днях, машино-сменах) (в трудоемкость устройства входят все трудозатраты, связанные с окончательной сборкой, монтажом, заделкой швов и т. п.); масса конструкции — абсолютная или отнесенная к единице измерения (площадь, объем и др.); расход основных строительных материалов на одно из­делие или на единицу измерения конструкции (например, расход арматуры на балку или 1 м балки).

Перечисленные критерии технико-экономической оценки необходимо всегда выражать числовыми значениями, так называемыми технико­экономическими показателями, которые могут быть абсолютными или относи­тельными. При оценке с аналогичными показателями другой конструкции или конструктивного решения здания в целом показатели ее принимаются за еди­ницу или 100%.

При проектировании вначале устанавливают, какие конструктивные ре­шения по всем требованиям пригодны для проектируемого здания с учетом его класса и конкретных условий эксплуатации, а затем после технико­экономического сравнения выбирают наиболее рациональное решение.

В практике проектирования все более широкое распространение получа­ют машинные методы технико-экономической оценки конструктивных реше­ний зданий. На основе заложенных в соответствующем программном обеспече­нии критериев компьютер дает оценку множеству решений и выбирает только несколько наиболее оптимальных вариантов.

Когда выдерживание бетона способом термоса не обеспечивает приобретение им заданной прочности к концу установленного сро­ка выдерживания, а также при необходимости сократить срок вы­держивания и обеспечить твердение при любой отрицательной тем­пературе наружного воздуха бетон подвергают электротермообра­ботке.

При электротермообработке бетона используют тепло, получае­мое от превращения электрической энергии в тепловую.

Электротермообработку выполняют методами: электродного

прогрева (собственно электропрогрева);

электрообогрева различными электронагревательными устрой­ствами;

индукционного нагрева (нагрева в электромагнитном поле). При использовании метода электродного прогрева бетон про­гревают в конструкции или до его укладки в опалубку (предвари­тельный электроразогрев) за счет тепла, выделяющегося внутри бетона. Этот метод относится к наиболее эффективным и экономич­ным видам электротермообработки.

Электрообогрев с помощью электронагревательных устройств осуществляют путем подачи тепла к поверхности бетона от нагре­вательных приборов инфракрасного излучения или низкотемпера­турных (сетчатых, коаксиальных, трубчатых и других электрона­гревателей) .

При индукционном нагреве энергия электромагнитного поля преобразуется в тепловую от разогревающихся вихревыми токами стальных элементов опалубки, арматуры и закладных частей и пе­редается бетону контактно.

Режимы электротермообработки назначают в зависимости от степени массивности конструкций, вида цемента, требуемой проч­ности бетона: •

из двух стадий — разогрев и изотермический прогрев с обеспе­чением к моменту выключения тока за’дан’нбй йрйТической прочно­сти бетона; применяют для конструкций с модулем поверхности 10 д более;

из трех стадий — разогрев, изотермический прогрев и остывание с обеспечением заданной критической прочности лищь к концу остывания прогретой конструкции; применяют для конструкций с модулем поверхности от 6 до 15;

из, двух стадий — разогрев и остывание (электротермос) с обес­печением заданной критической прочности в конце остывания; при­меняют для конструкций с модулем поверхности менее 8;

ступенчатый — нагрев до 40—50°С, выдерживание при этой тем­пературе в течение 1—3 ч, затем бйстрый подъем температуры до максимально допускаемой для данной конструкции. Заданная кри­тическая прочность может быть достигнута как к концу изотерми­ческого прогрева, так и к концу остывания; применяют главным образом для предварительно напряженных конструкций;

саморегулирующийся, применяемый только при электродном прогреве и при постоянном напряжении на электродах на протяже­нии всего цикла термообработки. Температура бетона сначала воз­растает, затем плавно снижается, применяется при прогреве бетона большого числа одинаковых конструкций (например, стыков).

включаемых под напряжение по мере окончания бетонирования. Для саморегулирующегося режима характерна определенная мак­симальная температура бетона для каждой величины скорости ра­зогрева конкретной конструкции.

До начала подключения электрического тока бетон необходимо выдержать в течение 2—4 ч, особенно при скорости разогрева бо­лее 8°С в час, если позволяет тепловой баланс смеси.

Ток включают при температуре бетона не ниже 3—5°С. Темпе­ратуру бетона поднимают с интенсивностью 8°С в час при прогре­ве конструкций с модулем поверхности от 2 до 6; 10°С в час — с мо­дулем поверхности 6 и более; 15°С в час при прогреве каркасных и тонкостенных конструкций небольшой протяженности (до 6 м), а также конструкций, возводимых в скользящей опалубке.

В целях экономии электроэнергии электропрогрев проводят в наиболее короткие сроки при, максимально допускаемой для дан­ной конструкции температуре (табл. 12).

Таблица 12. Максимально допускаемая температура бетона при электропрогреве Цемент Допускаемая температура, °С для конструкций с модулем поверхности 6—9 10-15 16-20 Шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент………………………………….. 80 70 60 Портландцемент и быстроте ер деющий портландцемент •••••«••. . . 70 65 55

Длительность изотермического прогрева зависит от вида цемен­та, температуры прогрева и заданной критической прочности бето­на. Ориентировочно ее можно определять по графикам нарастания прочности (рис. 72), уточняя по результатам испытания контроль­ных образцов на сжатие.

Температура бетона при электротермообработке должна быть по возможности одинаковой во всех частях конструкции и не отли­чаться больше чем на 15° по длине и 10° по сечению элемента, а в приэлектродных зонах бетона температурный перепад не должен превышать 1°С на 1 см радиуса зоны.

Температура бетона выдерживается в соответствии с заданным режимом электротермообработки следующими способами:

изменением величины напряжения, подводимого к электродам или электронагревательным устройствам;

отключением электродов или электронагревателей от сети по окончании подъема температуры;

периодическим включением и отключением напряжения на элек­тродах и электронагревателях, в том числе в режиме импульсного прогрева бетона путем чередования коротких (как правило, продол —

житсльностью в несколько десятков секунд) импульсов тока с паузами.

Заданные режимы электротермообработки могут выполняться как автоматически, так и вручную.

Скорость остывания бетона по окончании прогрева должна быть минимальной и не превышать 10°С в час для конструкций с моду-

Рис. 72. Графики нарастания прочности бетона: а — при температуре до 50°С бетона на портландцементах марок 400—500, б — при темпера­туре до 50°С бетона на шлакопортландцементах марок 300—400, в — при прогреве бетона на портланддементах марок 400—500, г — при прогреве бетона па шлакопортландцементах марок 300—400

лем поверхности более 10 и 5°С в час для конструкций с модулем поверхности от 6 до 10.

Для массивных конструкций скорость остывания, обеспечиваю­щую отсутствие трещин в поверхностных слоях бетона, определя­ют расчетом.

Остывание наиболее быстро протекает в первые часы по выклю­чении напряжения, затем интенсивность остывания постепенно за­медляется. Чтобы обеспечить одинаковые условия остывания час­тей конструкций, имеющих различную толщину, тонкие элементы, выступающие углы и другие части, остывающие быстрее основной конструкции, утепляют дополнительно. Опалубку и утепление про­гретых конструкций снимают не раньше, чем бетон остынет до тем­пературы 5°С, но прежде, чем опалубка примерзнет к бетону.

Для замедления процесса остывания наружных слоев бетона поверхности его после распалубливания укрывают, если разность температур бетона и наружного воздуха для конструкций с моду­лем поверхности до 5 составляет 20°С, 5 и более — выше 30°С.

Электротермообработка легких бетонов на пористых заполни­телях в монолитных конструкциях обеспечивает получение задан­ной прочности при более коротких режимах, чем тяжелых бетонов. Эффективность электротермообработки легких бетонов тем выше, чем меньше их объемная масса.

Скорость подъема температуры легких бетонов с объемной мас­сой до 1500 кг/м3 может быть увеличена на 30% по сравнению с приведенными выше данными для тяжелого бетона, температура изотермического прогрева — на 10°С выше, чем указано в табл. 12, продолжительность изотермического прогрева может быть принята по графикам нарастания прочности.

Режимы электротермообработки легких бетонов с объемной массой более 1500 кг/м3 должны быть примерно такими же, как для тяжелых бетонов.

Изотермический прогрев конструкций из легких бетонов с мо­дулем поверхности менее 8 можно прекращать при достижении бе­тоном 40—50% проектной прочности, так как в связи с постоянной теплопроводностью их остывание происходит замедленно и они к концу остывания приобретают 70—80% проектной прочности.

При электротермообработке бетона неопалубленные поверх­ности конструкций и изделий защищают от испарения воды, тща­тельно укрыв их пароизоляционными материалами (полимерная пленка, прорезиненная ткань, рубероид и др.) и устроив поверх них теплоизоляцию (в случае необходимости).

Электродный прогрев бетона. При этом способе ток в бетон вво­дят через электроды, располагаемые внутри или на поверхности бетона. Соседние или противоположные электроды соединяют с проводами разных фаз, в результате чего между электродами в бе­тоне возникает электрическое поле.

С помощью электродов бетон прогревают при пониженных (50—127 В) или повышенных (220—380 В) напряжениях.

Электропрогрев армированных конструкций производят при напряжениях не более 127 В, неармированных — более 127 В.

Применяемые при электропрогреве электроды подразделяются на пластинчатые, полосовые, стержневые и струнные.

Пластинчатые электроды располагают снаружи бето­на на двух противоположных плоскостях конструкции, расстояние между которыми не превышает 40 см. Пластинчатые электроды представляют собой пластины из кровельной стали, которые кре­пят к деревянной опалубке, или стальные щиты опалубки, закры­вающие целиком противоположные плоскости по меньшей стороне (толщине) конструкции или изделия.

Эти электроды применяют для прогрева неармированных конст­рукций, а также конструкций с негустой арматурой — колонн, ба­лок, прогонов прямоугольного сечения, стен, перегородок.

Полосовые электроды располагают снаружи бетона. Их изготовляют из полосовой или кровельной стали шириной а— = 2—5 см (рис. 73) и крепят к деревянной опалубке.

Полосовые электроды с двусторонним расположением для сквозного прогрева бетона (рис. 73, а) применяют вместо пластин­чатых с целью экономии металла электродов.

Полосовые электроды для периферийного прогрева конструк­ций размещают снаружи бетона (рис. 73, б ив). Электрический ток проходит между соседними разноименными электродами, глав­ным образом в периферийном слое бетона, толщина которого со-

Рис. 73. Схема размещения полосовых электродов при прогреве: а — двустороннем сквозном, б — одностороннем периферийном, в — двусто­роннем периферийном

ставляет около половины расстояния между соседними электро­дами.

Периферийный прогрев конструкций толщиной В менее 30— 40 см, как правило, осуществляют полосовыми электродами с од­носторонним расположением при негустой арматуре. Он особенно эффективен для конструкций, бетонируемых на бетонном или грун­товом основании, доступ к которым открыт только сверху, — полов, бетонных подготовок, бетонных или железобетонных покрытий, площадок, а также перекрытий. В этом случае полосовые электро­ды крепят к нижней поверхности инвентарных деревянных щитов, укладываемых на верхнюю поверхность конструкции по мере бе­тонирования.

Периферийный прогрев конструкций толщиной от 30 до 80 см осуществляют полосовыми электродами с двусторонним размеще­нием, а более массивных — с размещением на всех поверхностях конструкций. Периферийный прогрев с двусторонним размещени­ем полосовых электродов используют при бетонировании ленточ­ных фундаментов, колонн, балок, прогонов, перекрытий толщиной более 30—40 см.

Стержневые электроды представляют собой короткие
прутки из арматурной стали диаметром 6—10 мм, вставляемые в тело бетона перпендикулярно поверхности конструкции. Электро­ды устанавливают в бетон со стороны открытой поверхности или в отверстия, просверленные в опалубке конструкции. Концы их выступают на 10—15 см из опалубки, к ним присоединяют про­вода.

Стержневые электроды приме­няют для прогрева любых конструк­ций, однако следует учитывать, что электроды остаются в бетоне после прогрева, в связи с чем металл без­возвратно затрачивается на элект­роды. К стержневым относятся и так называемые плавающие элект­роды— стальные прутки диаметром 6—12 мм, вставляемые в бетон на глубину 3—4 см сразу после его укладки. Их применяют глазным образом при прогреве полов, плит и периферийном прогреве верхних, не имеющих опалубки поверхностей массивных конструкций.

Струнные электроды 1 (рис. 74) изготовляют из арматур­ной стали диаметром 6—10 мм. Ус­танавливают их в конструкцию пе­ред бетонированием параллельно продольной оси отдельными звенья­ми длиной /=2,5ч-3,5 м, концы 3 загибают под прямым углом, выво­дят наружу и подключают к раз­ным фазам электрической цепи. При прохождении тока между электродами разных фаз бетон на­гревается.

Струнные электроды применяют для прогрева монолитных конструк­ций и сборных изделий, длина ко­торых во много раз больше разме­ров их поперечного сечения (колонны, балки, прогоны, сваи, столбчатые фундаментные опоры).

Электроды независимо от их вида должны обеспечивать равно­мерность прогрева элемента и получение во всех его точках оди­наковой прочности, поэтому перегрев бетона вблизи электрода не­желателен. Во избежание перегрева расстояния между электро­дами должны быть не менее 20—25 см при напряжении до 65 В и 30—40 см при более высоких напряжениях (до 106 В).

Опасность местных перегревов уменьшают, применяя группо­вой способ размещения электродов, при котором в каждую фазу

питающей сети включают не один, а группу электродов (рис. 75). Способ расстановки электродов и расстояние между ними задают проектом.

При установке электродов нельзя допускать их смещения и со­прикосновения с арматурой, так как, если с арматурой соприкос­нутся два электрода разных фаз, произойдет короткое замыкание.

Для обеспечения равно­мерного прогрева необходи­мо соблюдать осторожность во время выгрузки и уклад­ки бетонной смеси, чтобы не сместить электроды с первоначального положе­ния и не допустить сопри­косновения с арматурой.

Слой бетона между электродами и арматурой при напряжении в начале прогрева 52; 65; 87; 106 и 220 В должен быть соответ­ственно не менее 5; 7; 10;

15 и 50 см. При уменьшении толщины этого слоя неиз­бежен местный перегрев бе­тона. В случае невозмож­ности выдержать указанные расстояния необходимо бли­жайшие к арматуре участ­ки электродов (10—15 см) изолировать.

Рабочие швы при бето­нировании размещают так, чтобы расстояние от шва до ряда электродов не превы­шало 100 мм.

Открытые поверхности по окончании бетонирования и установ­ки электродов укрывают утепляющими материалами. Прогревать бетон с неукрытыми поверхностями не допускается.

В конструкциях с модулем поверхности менее 6, выдерживае­мых способом термоса, электропрогреву подвергают лишь внешние периферийные слои, что ускоряет твердение бетона и предотвра­щает преждевременное его охлаждение в наружных слоях. Элект­роды укладывают на поверхность или втапливают в наружные слои бетона. Для уменьшения теплопотерь открытые поверхности бетона утепляют. Расстояние между электродами в углах конст­рукции должно быть 200—250 мм, на остальных участках — 300— 350 мм. Предельная температура нагревания бетона — не вы­ше 40°С. Продолжительность и режим прогрева устанавливает ла­боратория.

Элсктрообогрев бетона. Обогрев инфракрасными лу­чам и. Сущность метода заключается в передаче бетону тепла в виде лучистой энергии, чем достигается ускоренное его твердение. Теплоносителем являются инфракрасные лучи, которые представ­ляют собой электромагнитные волны, испускаемые нагретыми те­лами и передающие тепло бетону.

В качестве источника инфракрасных лучей используют рабо­тающие от общей электросети металлические трубчатые электриче­ские нагреватели (ТЭНы) и стержневые карборундовые излучате­ли. ТЭНы состоят из стальной, медной или латунной трубки диа­метром от 9 до 18 мм, по оси которой расположена нихромовая спираль. Пространство между спиралью и стенками трубки запол­нено периклазом — кристаллической окисью магния. Различные типы ТЭНов нагреваются от 300 до 600°С. Карборундовые излуча­тели представляют собой стержень из карбида кремния диамет­ром от 6 до 50 мм и длиной от 0,3 до 1 м. Рабочая температура из­лучателей равна 1300—1500°С.

Инфракрасные излучатели в комплекте с отражателями и под­держивающими устройствами составляют инфракрасную установ­ку. Конструктивно установка представляет собой сферические или трапецеидальные отражатели, во внутренней полости которых раз­мещаются излучатели с поддерживающими устройствами.

Сферические отражатели применяют при необходимости пере­дачи энергии излучением на расстояние до 3 м, а трапецеидаль­ные— до 1 м. Регулируя мощность генераторов инфракрасных лу­чей и их расстояние от поверхности обогреваемого бетона, можно изменять интенсивность нагрева бетона, температуру изотермиче­ского прогрева, а также интенсивность охлаждения бетона к кон­цу тепловой обработки. Данный метод отличается простотой по сравнению с электродным способом прогрева.

Прогрев инфракрасными лучами можно применять в следую­щих случаях:

при изготовлении тонкостенных (толщиной не более 25 см) сборных железобетонных конструкций и заделке стыков между ними;

для ускорения твердения замоноличивающего (штрабного) бе­тона при установке в зимних условиях металлических закладных частей и анкерных устройств;

при подготовке блоков к бетонированию (прогрев промерзших углов и поверхностей); при возведении высоких, незначительной толщины, насыщенных арматурой конструкций.

При прогреве инфракрасными лучами следует тщательно за­щищать прогреваемый бетон от испарения из него влаги.

Контактный электрообогрев. При контактном элект­рообогреве осуществляется непосредственная теплопередача от греющих поверхностей к прогреваемому бетону.

Наиболее целесообразно применение контактного электрообо­грева при изготовлении конструкций с модулем поверхности более 6 и развитой поверхностью, возводимых в греющих подъемно-пере­ставной и разборно-щитовой инвентарных опалубках. Конструк­ция греющей опалубки или термоформы (из листовой стали, водо­стойкой фанеры) должна предусматривать размещение на ней нагревательного элемента и эффективной теплоизоляции (мине­ральная вата, шлаковата).

Электрообогрев может выполняться с помощью нагревателей: проволочных, греющих кабелей и проводов, стержневых, трубча­тых (ТЭНы), коаксиальных, трубчато-стержневых и уголково­стержневых, индукционных, сетчатых, пластинчатых.

Рис. 76. Проволочные нагреватели: а — плоский, 6 — круглый, в—стержневой, г — со свободно висящей проволокой; / — про­волочный нагреватель, 2—асбест тонколистовой на жидком стекле, 3—асбестоцемеитиый лист (жесткий), 4 — газовая труба, 5 — тонколистовой асбест (жесткий), 6—асбест листовой из трубы (жесткий)

Проволочные нагревательные элементы выполняются из прово­локи с повышенным омическим сопротивлением (типа нихром).

Проволока диаметром 0,8—3 мм наматывается на каркас из изоляционного материала, например на асбестоцементный лист 3, и изолируется, например тонколистовым асбестом 2 (рис. 76).

В качестве греющих кабелей (рис. 77) применяют электричес­кие кабели КСОП или КВМС. Они состоят из константановой жи­лы диаметром 0,7—0,8 мм, термостойкой изоляции и металлическо­го защитного чулка. Кабель 1 крепят непосредственно к металли­ческому щиту греющей опалубки или термоформы и изолируют сверху асбестом 3, минеральной ватой 4 и фанерой 5.

Греющие провода со стальной или алюминиевой жилой диа­метром 1—2,5 мм прикрепляют к арматурному каркасу или эле­ментам опалубки. Провода должны находиться в бетоне на рав­ных расстояниях один от другого в пределах 10—30 см. Греющие провода укладывают в виде прямолинейных или спиральных ни­тей. Греющие провода не должны прикасаться к опалубке.

Стержневые электронагреватели изготовляют ‘ из стержневой арматурной стали диаметром не менее 8 мм.

Нагревательные элементы зигзагообразной формы крепят с по­мощью кронштейнов из диэлектрика к опалубке. Расстояние меж­ду нагревателем и опалубкой должно составлять 30—50 мм.

Коаксиальный нагреватель состоит из двух труб, расположен­ных одна в другой, или наружной трубы и внутреннего стержня, сваренных у одного из торцов. Ток в них идет в разных направле­ниях.

Рис. 77. Греющие кабели: 1 — кабель типа КСОП, 2 — клеммная колодка, 3 — лист асбеста, 4—* минеральная вата, 5 — лист фанеры

Коаксиальные нагреватели крепятся к металлу опалубки с по­мощью изолированных кронштейнов на расстоянии 20—30 мм от нагреваемой поверхности.

Разновидностью коаксиальных нагревателей являются нагрева­тели трубчато-стержневые и уголково-стержневые, сетчатые и пластинчатые.

Отдельные коаксиальные, трубчато-стержневые и уголково­стержневые нагревательные элементы соединяются между собой, например, последовательно, образуя зигзагообразный нагреватель.

Индукционный нагреватель состоит из обмотки, которая выпол­нена из голого или изолированного провода, образующего замкну­тый магнитопровод с металлом стальной опалубки или арматурой. Голый провод изолируют от замыкания на металлическую опалуб­ку, например асбестовым шнуром.

Применение нагревателей определенного типа обусловливается конструктивными и технологическими особенностями прогревае­мой конструкции.

Проволочные нагреватели используют главным образом в по­строечных условиях. Стержневые, трубчатые (ТЭНы), коаксиаль­ные, трубчато-стержневые, уголково-стержневые и индуктивные нагреватели применяют преимущественно на заводах сборного же­лезобетона.

Греющие провода применяют для прогрева монолитных конст­рукций и стыков. Греющие кабели, сетчатые и пластинчатые нагре­ватели используют как в построечных, так и в заводских условиях.

Индукционный нагрев. При индукционном нагреве энергия пе­ременного магнитного поля преобразуется в арматуре или сталь­ной опалубке в тепловую и передается бетону.

Индукционный нагрев позволяет вести термообработку бетона железобетонных каркасных конструкций: колонны, ригели, балки, прогоны, элементы рамных конструкций, от­дельные опоры, а также замоноличивание стыков каркасных конструкций.

При индукционном нагреве по наружной поверхности опалубки элемента 1, например колонны, укладывается последовательными витками изолированный провод — индуктор 3 (рис. 78). При пропускании через индуктор переменного тока вокруг него создается пере­менное электромагнитное поле, индуцирующее в стальной арматуре и опалубке (из стали) токи, нагревающие сталь, а от нее за счет теп­лопроводности и бетон.

Шаг и количество витков провода опреде­ляют расчетом, в соответствии с которым из­готовляют шаблоны с пазами для укладки витков индуктора. Предварительный прогрев арматуры 2 не требуется. По условиям техни­ки безопасности нагрев ведут при пониженных напряжениях (36—120 В).

Электротермообработка бетона при замо — ноличивании стыков. Для электротермообра­ботки бетона при замоноличивании стыков мо­жет быть использован прогрев — электрод­ный, индукционный, инфракрасный, с по­мощью греющей опалубки.

При температуре окружающего воздуха не ниже —20°С можно укладывать бетонную (растворную) смесь с добавкой нитрита нат­рия на неотогретые стыки колонн в стаканах фундаментов, стыки стеновых панелей и др., втапливая в нее стержневые электроды 3 и в дальнейшем подключая напряжение (рис. 79).

Неопалубленную верхнюю поверхность подливки укрывают па­роизоляционным материалом 4 и утепляют теплоизоляционным материалом 2.

Вертикальные стыки прямоугольного сечения между стеновыми панелями бетонируют без предварительного отогрева стыкуемых элементов с электропрогревом бетона пластинчатыми электрода­ми, нашитыми на рабочую поверхность щитов деревянной опа­лубки.

Горизонтальные стыки прямоугольного сечения между плита­ми покрытий и перекрытий бетонируют без предварительного ото-
і ргііа промороженных стыкуемых элементов, применяя периферий­ный электропрогрев бетона с использованием полосовых элект­родов.

Для предварительного отогрева стыкуемых элементов, а также для термообработки бетона после замоноличивания стыка приме­няют греющую опалубку с вмонтированными проволочными или

Рис. 79. Электропрогрев бетона стыков колонн с фундамен-
тами стаканного типа (а) и стеновых панелей в пазах опор-
ных плит (б):

/ — бетон заделки, 2 — утеплитель, 3 — стержневые электроды, 4 —
пароизоляция; в—расстояние между разноименными электродами

трубчатыми электронагревателями (ТЭНами), а также инфракрас­ные излучатели.

При применении индукционного нагрева для термообработки бетона при замоноличивании стыков сначала предварительно про­гревают стыкуемые элементы до температуры в полости стыка не ниже 5°С. Для этого включают индуктор на режим разогрева за 2—3 ч до замоноличивания.

Каналы в железобетонных предварительно напряженных конст­рукциях для закладки арматуры выполняются либо путем приме­нения каналообразователей, извлекаемых из конструкции после укладки, либо путем применения металлических закладных труб, остающихся в теле бетона.

Выполнение каналов при помощи извлекаемых из тела бетона каналообразователей при многократной оборачиваемости послед­них экономичнее закладных труб. Отсутствие закладных труб яв­ляется также благоприятным фактором, исключающим возмож­ность скопления в каналах воды. При закладных трубах в случае наличия в растворе инъекции избыточной воды наблюдается застаи­вание ее в каналах. Это может повести к коррозии пучков, а при морозе — к образованию трещин в бетоне вдоль каналов. При обра­зовании каналов извлекаемыми каналообразователями, вода, вы­падающая из раствора инъекции, менее опасна, так как имеет воз-

Рис. 107. Анкера предварительно напряженной стержневой арматуры 1 — арматурный стержень; 2 — нарезной наконечник; 3 — гайки; 4 — шайба, приваренная к стержню; 5 — соединительные патрубки; 6 — закладная труба; 7 — желобки для выхода воздуха

Рис, 108. Станок для изготовления гофрированных закладных труб для
образования каналов в бетоне

а —вид сбоку; б —план; / — винтовой шпиндель; 2 — формующий ролик; 3 —ребри­стый поводок; 4 — формующий ролик; 5 — цилиндрический редуктор; б — электро­двигатель; 7 — маховичок; В — катушка для стальной ленты; 9 — натяжное и смазоч­ное устройство; 10 — готовая ребристая трубка; 11—приемный желоб; 12 — магнит­ный пускатель; /3 —кнопочная станция

іЧожность впитываться в поры бетона и испаряться. При образова­нии каналов закладными трубами, остающимися в бетоне, имеется опасность расстройства стыков между отдельными патрубками и за­текания раствора в канал.

Наряду с указанными недостатками закладные трубы имеют и преимущества перед извлекаемыми каналообразователями. За­кладные трубы могут быть применены при любой длине канала, любом его очертании и любых анкерных устройствах.

Применение же каналообразователей, извлекаемых из бетона, осложняется при большой их длине и при наличии криволинейных участков.

В случае применения пучков с широкими анкерами, устанав­ливаемыми при их заготовке, как, например, стаканные анкера и анкерные оголовники ББР, извлекаемые каналообразователи не­применимы. Для таких пучков применяются только закладные тру­бы, надеваемые на пучки до устройства анкеров.

Таким образом, выбор способа образования каналов зависит от их длины, очертания, а также от типа анкеров пучков. Применяя металлические закладные трубы, остающиеся в бетоне, следует осо­бое внимание обратить на подбор состава раствора инъекции, ис­ключив возможность выделения воды в каналах. В качестве заклад­ных труб применяют гладкие трубы из кровельного железа и гоф­рированные трубы из тонкой стальной ленты толщиной 0,2 мм.

Для изготовления гофрированных труб может быть применен специальный станок завода «Северянин» (Москва). Образование гофрированных труб на этом станке производится подачей стальной ленты с катушки через направляющие ролики на вращающийся от электромотора вал, имеющий винтовую нарезку (рис. 108). Лента прижимается формующими роликами, вследствие чего на ней от­штамповываются гофры. Эта штамповка одновременно обеспечива — ет связь витков ленты в непрерывную трубку. Гофрированные труб­ки могут быть изготовлены большой длины и вследствие большой гибкости свернуты в круги для перевозки к месту заготовки пучков.

Гибкость гофрированных трубок весьма благоприятствует об­разованию криволинейных участков каналов. •

Трубы из кровельного железа для прямолинейных участков из­готовляются длиной 1,42 м, а для криволинейных — 0,71 м в соот­ветствии со стандартными размерами листов.

Для стыкования трубы должны иметь коническую форму со сбе­гом в 1,5 мм на 1 м.

Насадка трубок на пучки может производиться при заготовке последних. В этом случае пучок вместе с трубками переносится в форму и устанавливается в ней. Тяжелые пучки переносятся в формы краном при помощи траверсы с подвеской к ней в ряде точек, расположенных через 1,5—2 м.

Для пучков, по концам которых при заготовке их^не устраивает­ся анкеров (пучки, натягиваемые домкратами двойного действия типа Фрейссинэ) или устраиваются весьма компактные анкера (пучки со стержневыми наконечниками), а также для стержневой

арматуры насадка трубок может производиться при установке в ‘ формы. Соединение трубок производится внахлестку с перепуском 70—80 мм.

Гладкие трубки при этом входят узким концом в широкий, а гофрированные ввинчиваются друг в друга.

Тройниковые отводы для инъецирования в случае их надобно­сти насаживаются на пучки или стержни вместе с трубками. Заго­товка тройниковых отводов может быть произведена путем сварки из обрезков газовых труб.

Стыки трубок между собой и с тройниковыми отводами должны быть тщательно защищены от проникновения раствора в каналы при бетонировании конструкции.

При качественном изготовлении трубок стыки получаются весь­ма плотными. В этом случае достаточно обмазки малых щелей жестким цементным раствором. При наличии же значительных за — . зоров в стыках, через которые может затекать цементное молоко в каналы, следует обматывать такие соединения изоляционной лентой или мешковиной с покрытием суриком. При переноске пучков или стержней с надетыми на них трубами и при укладке в формы сое­динения могуг расстроиться. Поэтому после установки в формы все соединения должны быть тщательно просмотрены, и неплотное примыкание в стыках устранено вышеуказанными способами.

На сохранность плотности стыков закладных труб должно быть обращено внимание также в процессе бетонирования конструкций. При неосторожном обращении с внутренними вибраторами стыки могут быть расстроены, что приведет к образованию в каналах бе­тонных пробок. Удаление таких пробок весьма сложно и в ряде случаев может привести к отбраковке изделий, если проходимость канала для закладки арматуры и инъекции не будет восстанов­лена.

В качестве каналообразователей, извлекаемых из бетона, при­меняются стальные трубы, резиновые шланги и гофрированные трубки из стальной ленты, изготовпенные на специальном станке завода «Северянин» (рис. 108).

Каналообразователи из труб используются преимущественно для прямолинейных каналов. Применяя две трубы, соединенные между собой в середине, и извлекая их из бетона с двух сторон, можно образовать канал достаточно большой длины.

Имеются примеры успешного образования таким путем каналов длиной 30 м. Соединение труб в середине должно производиться таким образом, чтобы не образовывалось выступающих частей, в противном случае извлечение труб из бетона станет невозможным.

Для стыка труб в одной из них может быть вставлен отрезок трубы меньшего диаметра или стержень с приваркой впотай, на который надвигается вторая труба.

С противоположного конца трубы пропускаются через отверстия в торцах формы и несколько выступают за ее пределы. Для захвата труб при извлечении из бетона следует сделать отверстия или при­варить петли. При наличии стыка труб в середине канала необхо­

димо иметь крепление их концов к форме от смещения В продоль­ном направлении.

Если такого крепления не будет сделано, то вследствие вибра­ции при уплотнении бетона трубы могут переместиться, стык разойдется и канал заполнится бетоном, или образуется участок с уменьшенным сечением. Трубчатые каналообразователи должны быть ровными без вмятин и иных повреждений на поверхности. В противном случае при их извлечении в бетоне образуются тре­щины вдоль каналов. Извлечение труб из бетона следует произво­дить при помощи лебедки.

Чтобы не нарушать сцепление бетона с инъецируемым в каналы раствором, не рекомендуется применять масляных смазок канало — образователей.

При качественном выполнении каналообразователи легко извле­каются без каких-либо смазок, не повреждая бетон.

Извлечение труб из бетона следует производить по возможности быстро после бетонирования, как только будет обеспечено сечение канала от оплывания. При скором извлечении труб, если и обра­зуются продольные трещины, то в сыром бетоне они самозалечи — ваются.

Срок извлечения труб определяется опытным путем в соответ­ствии с консистенцией бетона. Для облегчения извлечения труб рекомендуется их проворачивать несколько раз в период времени между окончанием бетонирования и началом извлечения.

Жесткие бетоны позволяют извлекать трубы немедленно после бетонирования. Применение извлекаемых из бетона труб для обра­зования криволинейных каналов возможно при небольшой их дли­не и постоянной кривизне,, как, например, в блоках длиной 3 м для составных балок.

Хорошие результаты в качестве извлекаемых каналообразова — телей дает применение резиновых шлангов. •

Резиновые шланги весьма легко извлекаются и не повреждают при этом бетона. Как правило, никаких трещин в бетоне при извле­чении резиновых шлангов не возникает.

Чтобы предупредить резиновые шланги от смятия при бетони­ровании, необходимо вложить в них стальные стержни или трубы, смазанные солидолом.

Эти стержни или трубы выдергиваются перед извлечением рези­новых шлангов. Вместо жестких стержней или труб в резиновый шланг могут быть вложены пучки проволок или тросы. Благодаря гибкости стержней может быть легко образован криволинейный канал.

Весьма эффективным способом образования канала является применение гофрированных трубок, извлекаемых из бетона (разра­ботан НИИЖБ АСиА СССР). Благодаря образованию таких трубок спиральной намоткой ленты она свободно извлекается с одного конца за счет раздвижки спиральных швов и сокращения диаметра. Таким образом создаются как прямолинейный, так и криволиней­ный каналы.

Если в канале обнаружится заплывание бетона, не дающее воз­можности завести арматуру, может быть произведена расчистка ударами стержня или сверлением. Рассверловка таких участков канала производится сверлом на гибком шланге.

Арматурные пучки или стержни вместе с надетыми на них за­кладными трубами, или извлекаемые из бетона каналообразователи должны быть перед бетонированием надежно закреплены в формах. На это должно быть обращено серьезное внимание. При плохом креплении закладных труб и каналообразователей в процессе ук­ладки и вибрации бетона они могут смеситься с проектного поло­жения, что в ряде случаев приводит к отбраковке изделий.

Крепление закладных труб и каналообразователей в формах может быть осуществлено различными способами. Хорошие резуль­таты дают специальные сварные сетки и каркасы-фиксаторы, уста­навливаемые в формы через 0,6—1 м по длине. Такие сетки или каркасы свариваются точечной сваркой из круглой стали диамет­ром 5—8 мм с образованием ячеек для укладки трубок или ‘канало­образователей с люфтом не более 2—3 мм. Каркасы-фиксаторы ус­танавливаются в распор между бортами формы, обеспечивая точ­ное соблюдение защитных слоев бетона. Они должны обладать достаточной устойчивостью, исключающей возможность их опроки­дывания или искривления в процессе бетонирования. Это дости­гается изгибом сеток или сваркой пространственных каркасов, а также прихваткой к арматурному каркасу конструкции.

Крепление закладных труб и каналообразователей возможно также путем подвески их к бортам формы с пропуском через них стержней, выдергиваемых после бетонирования, установки съем­ных по ходу бетонирования гребенок и проч.

Для свободы пропуска арматуры и обеспечения хорошего за­полнения раствором при инъецировании диаметр канала назна­чается более диаметрй пучка или стержня на 10—15 мм.