Портал о строительстве и ремонтных работах

Зимними условия бетонирования считаются при среднесуточной температу­ре наружного воздуха ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0 °С. При замерзании вода не вступает в химическое взаимодействие с цементом, а без этого не может происходить твердение бетона. Кроме того, замерзая, вода увеличивается в объеме (до 9%), разрушая стенки пор, в которые она заключена, в результате чего нарушается структура бетона, а образующаяся на поверхности гравия или щебня ледяная пленка нарушает сцепление его с раствором и, следо­вательно, после оттаивания — монолитность бетона.

При зимнем бетонировании необходимо, чтобы бетон до замерзания набрал так называемую «критическую прочность», т. е. прочность, при которой замора­живание бетона уже не может нарушить его структуру и повлиять на конечную прочность. Эта прочность должна быть достаточной для распалубливания бето­на и выдерживания тех нагрузок, которые на него начнут действовать весной.

При производстве работ в зимнее время следует отдавать предпочтение бетон­ным смесям пониженной подвижности, так как это способствует ускорению твер­дения бетона в начальные сроки. Для сохранения требуемой подвижности бетон­ной смеси при снижении водоцементного отношения следует применять комп­лексные добавки на основе суперпластификаторов и ускорителей твердения.

Приготовление бетонной смеси следует осуществлять в обогреваемых бетоно­смесительных установках, используя при этом подогретую воду и оттаявшие или подогретые заполнители. Температура подогрева должна обеспечивать получе­ние бетонной смеси установленной температуры. При приготовлении бетонной смеси на портландцементе, шлакопортландцементе, пуццолановом портландце­менте марок ниже М600 температура воды должна быть не более 70 °С, бетонной смеси при выходе из смесителя — не более 35 °С; на быстротвердеющем порт­ландцементе и портландцементе марки М600 и выше — воды — не более 60 °С, смеси — не более 30 °С; на глиноземистом портландцементе — воды — не более 40 °С, смеси — не более 25 °С.

Допускается применение подогретых сухих заполнителей, не содержащих наледи на зернах и смерзшихся комьев. Продолжительность перемешивания бе­тонной смеси при этом должна быть увеличена не менее чем на 25% по сравне­нию с летними условиями.

Температура бетонной смеси с противоморозными добавками на выходе из бетоносмесителя назначается строительной лабораторией с учетом влияния до­бавок на сроки схватывания цемента.

Температура бетонной смеси после транспортирования не должна быть ниже расчетной.

Бетонирование при отрицательных температурах можно выполнять при возведе­нии монолитных конструкций практически любого типа и любых размеров, при­меняя различные безобогревные методы выдерживания бетона (использование, тепла грунта, химических противоморозных добавок, метода термоса), тепло­вую обработку бетона (электропрогрев, обогрев бетона электричеством, паром или теплым воздухом) или их комбинации. Режим выдерживания бетона дол­жен обеспечивать плавное снижение внутренних напряжений в твердеющем бе­тоне с целью исключения недопустимых деформаций. Выбор наиболее эконо­мичных методов выдерживания бетона при зимнем бетонировании осуществля­ют в зависимости от вида конструкций и условий твердения бетона (табл. 9.9).

Таблица 9.9 Рекомендуемые методы выдерживания бетона при зимнем бетонировании ____________________ монолитных конструкций___________ Вид конструкций Минимальная температура воздуха, °С, до Способ бетонирования Массивные бетонные и железобетонные фунда­менты, блоки и плиты с модулем поверхности до 3 -15 -25 Термос. Термос с применением ускорителей твердения бетона Фундаменты под конструкции зданий и оборудование, массивные стены и другие конструкции с модулем поверхности 3-6 -15 -25 -40 Термос, в том числе с применением противо­морозных добавок и ускорителей твердения. Обогрев в греющей опалубке; предваритель­ный разогрев бетонной смеси. Обогрев в греющей опалубке; периферийный электропрогрев Колонны, балки, прогоны, элементы рамных конструк­ций, свайные ростверки, стены, перекрытия с модулем поверхности 6-10 -15 -40 Термос с применением противоморозных добавок; обогрев в греющей опалубке на­гревательными проводами; предварительный разогрев бетонной смеси; индукционный прогрев. Обогрев в греющей опалубке нагреватель­ными проводами и термоактивными гибки­ми покрытиями (ТАГП) с применением противоморозных добавок Полы, перегородки, плиты перекрытий, тонкостенные конструкции с модулем поверхности 10-20 -40 Тоже

Применение бетононасосов в зимних условиях должно быть по возможности ограничено, так как это связано с необходимостью загрузки в приемный бункер насоса смесей с температурой от 30 до 35 °С или смесей с противоморозными добавками, утепления приемного бункера, насосной группы, бетоновода и дру­гими мероприятиями, значительно усложняющими процесс и повышающими его энергоемкость.

Укладку бетонной смеси следует производить после отогрева проморожен­ного основания. Допускается укладка бетонной смеси на промерзшие непучи — нистые основания (из песчаных или супесчаных грунтов), уложенные и уплот­ненные в летнее время, или на старый бетон при предварительном разогреве бе­тонной смеси, выдерживании бетона в конструкции способом термоса или применении противоморозных добавок.

С основания ранее уложенного бетона, опалубки и арматуры перед бетони­рованием в зимних условиях должны быть удалены снег и наледь (желательно струей горячего воздуха под колпаком). Снимать наледь паром или горячей во­дой запрещается. Арматура должна быть очищена от отслоившейся ржавчины.

Бетонирование густоармированных конструкций с арматурой диаметром больше 24 мм, с жесткой арматурой из прокатных профилей или с крупными металлическими закладными частями (трубами, металлическими выпусками и другими устройствами) при температуре воздуха ниже — 10°С следует выполнять с предварительным отогревом металла до положительной температуры. При ук­ладке предварительно разогретых бетонных смесей с температурой выше 45 °С это не делается. Необходимо обеспечить незамерзание бетонной смеси и ее мес­тное вибрирование в арматурной и опалубочной зонах. Продолжительность виб­рирования бетонной смеси при этом должна быть увеличена не менее чем на 25% по сравнению с летними условиями.

При производстве работ в зимних условиях укладка бетонной смеси послой­но должна вестись такими темпами, чтобы продолжительность перекрытия сло­ев бетонной смеси при использовании цемента с началом схватывания не менее 1 ч 30 мин не превышала допустимой (табл. 9.10).

Таблица 9.10

Допустимая продолжительность укладки слоя бетонной смеси Температура бетонной смеси, °С Предельно допустимый возраст бетонной смеси к началу ее укладки Предельно допустимая продолжительность укладки слоя От 5 до 10 1 ч 30 мин 3 ч От 10 до 15 1 ч 15 мин 2 ч 30 мин От 15 до 20 45 мин 2 ч 15 мин

Укладку бетонной смеси следует вести непрерывно, в случае возникновения внутрисменных перерывов в бетонировании свежую поверхность нужно обяза­тельно утеплить, а при необходимости обогреть. Выпуски арматуры забетониро­ванных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.

После укладки бетона в конструкцию поверхность, незащищенную опалуб­кой, во избежание потери влаги или повышенного увлажнения за счет атмо­сферных осадков, следует по окончании бетонирования немедленно укрывать слоями паро — и гидроизоляционного материала (полиэтиленовая пленка, рубе­роид и др.) и слоем теплоизоляционного материала (опилки, шлак, минераль­ная вата, грунт и т. д.).

После вынужденной приостановки бетонные работы могут быть возобновле­ны по достижении ранее уложенным бетоном прочности не менее 2,5 МПа. При этом должны быть выполнены все работы, предусмотренные при подготовке ос­нований к бетонированию.

Выдерживание и термообработка бетона. Для конструкций с модулем поверхно­сти (Мп) не более 6—8 следует применять наиболее простой и экономичный спо­соб термоса. Сущность способа заключается в укладке бетонной смеси в утеплен­ную опалубку и твердении ее до приобретения требуемой прочности в процессе медленного остывания. Количество теплоты бетонной смеси, полученное ею при приготовлении, и тепловыделение (экзотермия) при твердении цемента долж­ны быть не меньше количества теплоты, которую бетон отдает в окружающую среду. Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдержи­вания устанавливается расчетом, но должна быть не ниже 5 °С.

Послойное бетонирование массивных монолитных конструкций с выдержи­ванием по методу термоса следует вести так, чтобы температура бетона в уло­женном слое до перекрытия его следующим не падала ниже предусмотренной расчетом. Уложенный бетон немедленно укрывается брезентом или пленкой из синтетических материалов и требуемым по расчету слоем теплоизоляции.

Прочность бетона без противоморозных добавок монолитных и сборно-мо­нолитных конструкций к моменту замерзания должна быть не ниже норматив­ной (табл. 9.11).

Таблица 9.11 Прочность бетона без противоморозных добавок монолитных и сборно-монолитных конструкций к моменту замерзания Монолитные и сборно-монолитные конструкции Прочность бетона к моменту замерзания Эксплуатирующиеся внутри зданий, фундаменты под оборудование, не подвергающиеся динамическим воздействиям, подземные конструкции Не менее 5 МПа Подвергающиеся атмосферным воздействиям в процессе эксплуатации, для класса бетона: ВЮ (6/ ) В15-В25 (С’7,5- С»/и) В35 (Cw/„) и выше Не менее 50% проектной Не менее 40% проектной Не менее 30% проектной

Окончание табл. 9.11 Монолитные и сборно-монолитные конструкции Прочность бетона к моменту замерзания Подвергающиеся по окончании выдерживания переменному замораживанию и оттаиванию в водонасыщенном состоянии или расположенные в зоне сезонного оттаивания вечномерз­лых грунтов при условии введения в бетон воздухововлека­ющих или газообразующих поверхностно-активных веществ Не менее 70% проектной Преднапряженные Не менее 80% проектной

Для обеспечения условий твердения бетона при отрицательных температурах в бетонную смесь следует вводить противоморозные добавки — смесь солей, сильные электролиты: хлорид кальция, хлорид натрия, нитрит натрия, поташ, полиметал­лический водный концентрат, сочетая их с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ). Такие добавки снижают температуру замерзания жидкой фазы и позволяют бетонам набирать необходимую прочность при температуре ниже О °С.

Укладка бетонной смеси с противоморозными добавками должна произво­диться с соблюдением следующих требований:

♦ при укладке на грунт под полы промышленных зданий, покрытия дорог и тому подобные основания бетонная смесь должна уплотняться так же, как и при укладке в летнее время;

♦ выравнивание основания перед укладкой бетонной смеси следует произ­водить песком либо, шлаком;

♦ при бетонировании армированных конструкций необходимо тщательно следить за дозировкой добавок солей и соблюдением толщины защитного слоя.

Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания должна быть не менее чем на 5 °С выше температуры замерзания раствора затворе — ния.

Прочность бетона с противоморозными добавками монолитных и сборно­монолитных конструкций к моменту замерзания должна быть не менее 20% про­ектной.

Предварительный разогрев бетонной смеси позволяет выдерживать способом тер­моса забетонированные конструкции с модулем поверхности до 10. Укладка в утепленную опалубку быстро разогретой (в течение 10—15 мин) до 70—80 °С бе­тонной смеси интенсифицирует тепловыделение цемента и набор бетоном проч­ности. При форсированном разогреве смеси до уплотнения с естественным вы­держиванием бетона создаются благоприятные условия для его твердения.

В условиях перевозки бетонной смеси преимущественно автосамосвалами и укладки ее по схеме «кран — бадья» предварительный разогрев производится в бункерах, бадьях и кузовах автосамосвалов на специально оборудованных по­стах электроразогрева (рис. 9.23). Замена автосамосвалов автобетоносмесителя-

Рис. 9.23. Схемы предварительного электроразогрева бетонной смеси: а — оборудование и пост для электроразогрева бетонной смеси в поворотной бадье: / — поворотная бадья для электроразогрева бетонной смеси; II — схема поста для электроразогрева бетонной смеси; 1 — пластины-электроды; 2 — отбойный брус; 3 — подъемная петля; 4 — токоподводящие устройства; 5 — вибратор; 6 — корпус бадьи; 7— кабель; 8 — заземление; 9 — ограждение; 10 — калитка; 11 — ворота для въезда автосамосвалов; б — установка для электроразо­грева бетонной смеси в кузове автомобиля: I — электроразогрев бетонной смеси в кузове автомобиля; II — схема поста для электроразогрева бетонной смеси; I — автосамосвал; 2 — опускные электроды; 3 — тельфер; 4 — эстакада; 5 — ограждение; 6 — шлагбаум; 7— трансформаторная подстанция; 8 — заземление; 9 — пульт управления

ми, крановой укладки конвейерной и трубопроводной потребовала использова­ния для разогрева бетонной смеси не только электрической энергии, но и других теплоносителей: технологический пар низкого давления, тонкодисперсные теп­ловыделяющие химические добавки (ТВХД) и др.

Предварительно разогретая бетонная смесь может быть приготовлена с про — тивоморозной добавкой, благодаря которой твердение бетона может происхо­дить после остывания до температуры 10—15 °С. Предварительный разогрев бе­тонной смеси с суперпластификатором из-за быстрой потери подвижности сме­си применять не следует.

Электропрогрев бетона осуществляется за счет те плоты, получаемой при пропус­кании переменного тока по стержневым, струнным и другим электродам, уста­навливаемым в свежеуложенном бетоне или на его поверхности (периферийный электропрогрев) и подключенным к трехфазным трансформаторам (однофазные соединяют в трехфазные группы). Такое подключение создает более равномерное температурное поле и исключает перегрев отдельных участков бетона.

Стержневые электроды устанавливают в бетон в процессе или после его ук­ладки (рис. 9.24, а). Подключение их возможно лишь после завершения бетонирования. Предпочтение отдается электродам, расположенным на наруж­ной поверхности конструкций. Они не остаются в бетоне после прогрева и обо­рачиваются неоднократно.

Рис. 9.24. Схемы расположения электродов при электропрогреве бетона (а) и термоактивное гибкое покрытие (б): I — стержневые электроды; II — струнные электроды; III — нашивные электроды; 1 — чехол; 2 — утеплитель из стеклоткани; 3 — стеклохолст; 4 — отверстия; 5 — углеродные ленты; 6 — стеклоткань; 7— тесемки для крепления чехла; 8—планка; 9 — штепсельный разъем токоподвода; 10 — то же, температурного реле

Электропрогрев бетона можно осуществлять в комбинации с применением противоморозных добавок. Особенно это целесообразно при бетонировании тон­костенных конструкций, длительном транспортировании бетонных смесей на морозе, замоноличивании стыков без предварительного обогрева стыкуемых элементов и в других случаях, когда уложенный бетон может замерзнуть до на­чала электропрогрева. Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу термообработки должна быть не ниже О °С.

Скорость подъема температуры при тепловой обработке бетонадля конструк­ций с модулем поверхности до 4 должна быть не более 5 °С/ч, от 5 до 10 — не более 10 °С/ч, свыше 10 — не более 15 °С/ч, для стыков — не более 20 °С/ч.

Температура в процессе выдерживания и тепловой обработки бетона опреде­ляется расчетом, но должна быть не выше: на портландцементе — 80 °С, шлако­портландцементе — 90 °С.

Элсктрообогрсв бетона осуществляется от нагревающих поверхностей (термо­активной или греющей опалубки), нагревательных проводов или при помощи передачи бетону теплоты излучения (инфракрасный обогрев). Основное преиму­щество электрообогрева состоит в том, что его можно применять независимо от насыщения конструкций арматурой и ее расположения.

Тсрмоактивпыс (греющие) опалубки состоят из стальных опалубочных щитов, оснащенных электронагревателями, в качестве которых используют трубчатые электрические нагреватели (ТЭНы), нагревательные кабели и провода, углегра­фитовую ткань и др. Обогрев бетона термоактивной опалубкой может быть со­вмещен с электроразогревом бетонной смеси, с применением противоморозных добавок или ускорителей твердения.

Для электрообогрева открытых бетонируемых поверхностей типа подготовок под полы, перекрытий, откосов, стыков сборных бетонных и железобетонных конструкций и местных заделок толщиной до 30 см могут применяться термоак­тивные гибкие покрытия (ТАГП) (рис. 9.24, б).

Для обогрева бетона с помощью нагревательных проводов используют недефицит­ные провода со стальной или углеграфитовой жилой в полимерной термостой­кой изоляции. Их закрепляют на арматурных стержнях сеток и каркасов или на шаблонах перед укладкой бетонной смеси. Провод работает как нагреватель со­противления, и отдаваемая им теплота нагревает бетон до температуры 50—70 °С. Хотя провод и остается в конструкции, в сравнении с электродным прогревом бетона это экономически оправданно, так как безвозвратные потери стали умень­шаются в 8—10 раз и полностью устраняются потери цветных металлов, расходу­емых на неинвентарную электроразводку к электродам.

В качестве источников инфракрасных лучей используются ТЭНы с тем­пературой поверхности 300—600 °С, карборундовые стержневые излучатели с тем­пературой поверхности 1 300—1 500 °С, кварцевые трубчатые излучатели с тем­пературой спирали до 2 300 °С. Излучатели помещаются в отражатели из листо­вого алюминия или стали, покрытые жаростойкой алюминиевой краской. Во время прогрева инфракрасными лучами во избежание пересушивания бетона его неопалубленные поверхности необходимо защищать от испарения влаги (напри­мер, полимерной пленкой).

Температурные режимы обогрева бетона принимаются такими же, как при других способах электротермообработки. Защита бетона оттеплопотерь произ­водится с помощью минераловатных плит или другого утеплителя. Для исклю­чения шагового напряжения при нарушении изоляции проводов арматура и дру­гие металлические части заземляются.

Ицдукциоиный нагрев бетона заключается в том, что вокруг прогреваемой кон­струкции укладывают витки изолированного провода, по которому пропускают переменный ток. Арматура и стальная опалубка при этом становятся как бы сер­дечником индукционной катушки, и в них начинают циркулировать индукци­онные (вихревые) токи. Эти токи разогревают арматуру и опалубку. За счет теп­лопередачи происходит нагрев бетона. Индукционный нагрев применяют для электротермообработки бетона конструкций, длина которых значительно пре­вышает размеры сечения (колонны, балки, прогоны и т. д.). Расход энергии при индукционном прогреве несколько больше (примерно на 15%), чем при элект­ропрогреве конструкций.

Обогрев бетона паром применяют на строительных площадках, где достаточно дешевого пара и грунты допускают дополнительное увлажнение. Уложенный бетон накрывают двумя слоями брезента ил и деревянными колпаками, защищен­ными изнутри толем. В образовавшееся пространство пропускают насыщенный пар под давлением не более 0,7 МПа. Кроме паровых рубашек для паропрогрева используют специальную капиллярную опалубку. Во избежание образования наледей и примерзания укрытий к основанию необходимо предусматривать от­вод конденсата.

Обогрев бетона горячим воздухом в связи со значительными потерями теплоты применяется при небольшой отрицательной температуре наружного воздуха и герметичной тепловой изоляции. Под укрытием целесообразно устанавливать противни с водой для увлажнения воздуха.

Бетонирование в тепляках позволяет выполнять бетонные работы в условиях, близких к летним. Тепляк представляет собой временный шатер из брезента, полимерной пленки или других материалов, полностью закрывающий сооруже­ние или ту его часть, где производится укладка и выдерживание бетона. Посто­янную положительную температуру и влажность в тепляках поддерживают с по­мощью калориферных установок.

Скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструк­ций с модулем поверхности: до 4 определяется расчетом; от 5 до 10 — не более 5 °С/ч; свыше 10 — не более 10 °С/ч.

Распалубливание конструкций допускается при разности температур наружных слоев бетона и воздуха при распалубливании с коэффициентом армирования до 1%, до 3 и более 3% для конструкций с модулем поверхности: от 2 до 5 должна быть не более 20, 30 и 40 °С соответственно; свыше 5 — не более 30, 40 и 50 °С.

Прочность бетона при загружении конструкций расчетной нагрузкой должна быть не менее 100% проектной.

Комментарии закрыты.