|
|
Навигация:  Производство бетонных и железобетонных работ в зимних условиях
Производство бетонных и железобетонных работ в зимних условиях При производстве бетонных работ в зимних условиях необходимо учитывать все факторы, влияющие на схватывание и твердение бетона. Твердение бетона практически происходит при положительной температуре во влажной среде. При низких температурах твердение бетона резко замедляется, а при отрицательных, когда температура бетона падает ниже 0°,— прекращается. При укладке бетонной смеси в зимних условиях необходимо обеспечить свежеуложенному бетону достаточное содержание тепла, чтобы’ он не замерз до получения требуемой прочности (не менее 50% его проектной марки). При оттаивании такого бетона в теплое время года находящаяся в нем в виде льда свободная вода превращается снова в жидкость, и твердение бетона возобновляется. Ввиду большого объема строительства с применением бетонных и железобетонных конструкций советские ученые разработали прогрессивные способы производства бетонных работ, позволяющие вести строительство в любое время года. Способ «термоса». Сущность этого способа заключается в использовании внутреннего тепла, получаемого от подогретых (кроме цемента) составляющих бетонную смесь материалов и химической реакции между цементом и водой. Поверхность бетона при этом должна быть защищена утепленной опалубкой, соломитовыми и камышитовыми матами или другими теплоизолирующими материалами. Способ «термоса» наиболее экономичен и прост в производстве, не требует специального оборудования. Уход за бетоном сводится к контролю за температурой бетона и наблюдению за исправностью укрытия. Поэтому необходимо стремиться, чтобы бетон, уложенный в зимних условиях, выдерживался преимущественно по способу «термоса». Но возможность применения этого способа для отдельных конструкций устанавливается в зависимости от их массивности (объема). Например, фундамент размером 2×2×2 м имеет объем 8 м3, поверхность охлаждения 24 м2 и модуль поверхности 24 : 8=3; плита перекрытия толщиной 0,1 м и размером в плане 10×8 м имеет тот же объем 8 м3, но модуль поверхности 160 : 8=20. Таким образом, чем массивнее конструкция, тем меньше поверхности охлаждения и ниже модуль поверхности, а следовательно, благоприятнее условия твердения бетона. Практика возведения сооружений в зимних условиях показала что способ «термоса» применим при модуле поверхности не выше 8. Та ким модулем поверхности обладают фундаменты, массивные стены плиты. Однако его используют и для конструкций с модулем повер хности до 20. При этом применяют быстротвердеющие цементы и хими ческие (противоморозные) добавки или укладывают в конструкции бетонную смесь, разогретую у места бетонирования до 70°. Противоморозные добавки (хлористый кальций, хлористый нат рий, нитрат натрия, поташ) снижают температуру замерзания бетон и ускоряют его твердение пр отрицательных температурах. Количество добавок принимается главным образом в зависимости от температуры воздуха в процентах от массы цемента и должно составлять не более: хлористых солей —7,5, нитрита натрия—10, поташа— 15. В последнее время наиболее широко используют нитрит натрия и поташ, так как они не вызывают коррозии арматуры в железобетоне. Хлористые соли применяют только для неармированного бетона.
Рис. 1. Электропрогрев колонн и балок электродами:
1— опилки; 2 — тепловая теплоизоляция; 3 — стержневые электроды; 4 — струнные электроды; 5 — крюки для временного крепления струнных
электродов
При использовании способа «термоса» требуется строго соблюдать условия, предусмотренные в теплотехническом расчете. Возможность применения его устанавливается в каждом случае теплотехническим расчетом. Способ искусственного прогрева бетона является наиболее распространенным. Дополнительный прогрев бетона, называемый искусственным, производят электрическим током, паром или теплым воздухом. Электропрогрев железобетонных конструкций обычно осуществляется при помощи металлических электродов. Для прогрева применяют переменный ток, так как постоянный ток вызывает разложение (электролиз) воды в прогреваемом бетоне. По способу установки в бетон электроды делятся на стержневые, струнные и полосовые или пластинчатые. Стержневые электроды изготовляют из обрезков арматурной стали диаметром б—8 мм. Их применяют для прогрева балок, колонн, подколонников, плит толщиной более 15 см и стен толщиной до 25 см. Электроды закладывают в бетон через его открытую поверхность или через отверстия в опалубке. Расстояние между электродами, а также между электродами и арматурой допускается при токе напряжением менее 120 В —5—10 см; 120—127 В —10—20 см; 220 В — 20—45 см; 380 В — 30—70 см. К одному из концов электродов, выступающих на 5—6 см из опалубки или поверхностного бетона, подводят ток. Струнные электроды изготовляют также из арматурной стали диаметром 6—10 мм. Их укладывают в конструкцию перед бетонированием отдельными звеньями длиной 2,5—3,5 м, параллельно ее оси и закрепляют в опалубке при помощи крючьев или изоляторов. Концы звеньев загибают под прямым углом и выводят наружу через отверстия в опалубке. Струнные электроды применяют для прогрева сла-боармированных конструкций — балок, колонн, стенок и плит толщиной не более 20 см с одиночной арматурой. Струнные электроды по сравнению со стержневыми имеют” преимущества в том, что при их использовании остается мало выступающих концов, которые затем надо срезать; распалубка конструкций производится легко; щиты не портятся. К основному недостатку относится возможность их короткого замыкания. Полосовые (пластинчатые) электроды изготовляют из полосовой или кровельной стали толщиной 1,5—2 мм и нашивают с внутренней стороны опалубки на расстоянии 10—15 см друг от друга. Их применяют для обогрева ленточных фундаментов, слабоармированных Стенок, резервуаров. Электропрогрев бетонных конструкций рекомендуется применять при модуле поверхности не более 20. Температура бетона при включении тока должна быть не ниже 5°. Включать ток рекомендуется через 1,5—2 ч после укладки бетонной смеси. Подъем температуры должен быть постепенным для обычных железобетонных конструкций не более 8 град/ч, для бетонных конструкций с модулем поверхности меньше 5 не выше 5 град/ч. Предельная температура электропрогрева для бетонных конструкций с модулем поверхности до ^устанавливается: для бетона на портландцементе марки 300—400—65° и марки 500— 40°, для шлакового и пуццоланового цементов марки 300—75°. Для модуля поверхности более 15 указанные температуры должны быть снижены на 10°. Паропрогрев целесообразно применять для всех монолитных железобетонных конструкций с модулем поверхности более. В отличие от электропрогрева паропрогрев создает хорошие влажност-ные условия, необходимые для процесса твердения бетона. Обогрев конструкций производят посредством пуска пара в пространство, образованное внутренним и наружным слоями опалубки, называемое «паровой рубашкой», или путем пропуска пара по трубам или каналам, закладываемым в бетоне. Прогрев бетона в паровых рубашках наиболее целесообразно применять при бетонировании перекрытий, балок, прогонов и ригелей. Пропаривание монолитных железобетонных конструкций в построечных условиях осуществляется паром низкого давления до 0,5ат с температурой до 80°, благодаря чему бетон приобретает необходимую прочность, достаточную для распалубки через 1,5—3 суток. Подъем и понижение температуры производят постепенно с интенсивностью не более 10—15 град/ч. Температура бетонной смеси, уложенной в конструкцию, должна быть равной 5—7°. Для ускорения твердения и уменьшения срока пропаривания неармированного бетона особенно на цементе с низкой активностью, а также на пуц-цолановом или шлакопортландцементе, рекомендуется добавлять хлористый кальций в количестве не более 2% от массы цемента. Обогрев теплым воздухом применяется при бетонировании отдельных массивных фундаментов и блоков. В этом случае над бетонируемой конструкцией устраивают легкий местный тепляк в виде плоского или шатрового ограждения, а в образовавшийся объем подают теплый воздух из калориферов. Бетонную смесь приготовляют на неподогретых составляющих ее материалах с добавлением солей хлористого кальция или хлористого натрия. В зависимости от температуры наружного воздуха и количества воды рекомендуется добавлять: 5% хлористого натрия (NaCl) при температуре до—5°, 3% хлористого кальция (СаС12) и 7% хлористого натрия при температуре до—10°; 9% хлористого кальция и 6% хлористого натрия до —15°. Расход воды на 1 м3 холодного бетона принимается на 6—8% меньше, чем при обычном бетоне (без добавок солей). В одоцементное отношение должно быгь не более 0,65. Применение холодного бетона упрощает и удешевляет (при определенных условиях) производство бетонных работ, но имеет ограниченное применение. — При отрицательных температурах свободная вода в бетонной смеси превращается в лед, и, как твердое тело, в химическое соединение с цементом не вступает; в связи с этим твердение прекращается. После оттаивания бетона процесс твердения возобновляется, но прочность его становится ниже, чем у бетона, твердеющего в обычных условиях. Чтобы не было потери прочности в железобетоне, к моменту возможного замерзания он должен иметь не менее 50% проектной прочности. Бетонные и железобетонные работы в зимних условиях необходимо производить только по специально разработанным технологическим картам, в которых указывают: способ и температурно-влажностный режим обработки бетона; материал опалубки с учетом требуемых теплоизоляционных показателей; материал пароизоляционного и теплоизоляционного укрытия неопалубленных поверхностей; схему размещения точек, в которых следует измерять температуру бетона, и наименование приборов для ее измерения; ожидаемые величины прочности бетона; сроки и порядок распалубливания и загруже-ния бетонных конструкций. Для получения качественных показателей бетонных конструкций, изготовленных в зимних условиях, необходимо обеспечить правильный уход за ними в период твердения, особенно в первый период выдерживания. Способы производства бетонных и железобетонных работ в зимних условиях, т. е. при среднесуточной температуре ниже —5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0 °С, должны обеспечивать получение в заданные сроки бетона проектной прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и других свойств, указанных в проекте, а также монолитности конструкций. При минимальной суточной температуре наружного воздуха 0 °С открытые части забетонированных конструкций (после окончания бетонирования) необходимо укрывать. Температурно-влажностное выдерживание бетона в зимних условиях осуществляют: способом термоса; применением противоморозных добавок; электротермообработкой; обогревом бетона паром, горячим воздухом, в тепляках н другими методами, обеспечивающими сохранение положительной температуры в твердеющем бетоне. При этом бетонная смесь должна иметь положительную температуру и приготавливаться с применением оттаянных или подогретых заполнителей и подогретой воды. Способ термоса состоит в том, что бетонную смесь, приготовленную на подогретой воде и подогретых заполнителях, укладывают на открытом воздухе в опалубку, очищенную от снега и наледи и накрываемую нетеплопроводным материалом. Твердение бетона при этом способе происходит за счет тепла, выделяемого подогретыми заполнителями и цементом при твердении. Бетоны с противоморозными добавками применяются для изготовления неармированных конструкций или с арматурой, имеющей защитный слой не менее 50 мм. Противоморозными добавками, снижающими температуру замерзания воды и удлиняющими сроки гидратации цемента, являются азотнокислый натрий, поташ, хлористый натрий, хлористый кальций. Применение противоморозных добавок ограниченно. Их нельзя использовать при изготовлении предварительно напряженных конструкций и конструкций, подлежащих эксплуатации при относительной влажности воздуха более 60%. Бетоны с добавлением хлористых солей не применяют для замоноличивания стыков. Бетоны, приготовленные с добавками нитрита натрия, нельзя применять в конструкциях, имеющих закладные детали из алюминия и его сплавов. При твердении бетона с добавлением хлористых солей или нитрита натрия температура бетона должна быть не ниже —15 °С, а с добавками поташа не ниже —25 °С (до получения прочности не менее 5,0 МПа). Электрообработка бетона основана на преобразовании электрической энергии в тепловую непосредственно внутри бетона. Именно поэтому через него пропускают электрический ток. Для прогрева бетона паром вокруг конструкции устраивают паровую рубашку. Пар можно пропускать и по трубкам, уложенным внутри возводимой конструкции. Для обогрева бетона горячим воздухом используют калориферы, для чего устраивают тепляки, обшитые теплоизолирующим материалом. При производстве бетонных работ в зимних условиях осуществляется контроль за приготовлением бетонной смеси, укладкой и условиями твердения бетона. На месте укладки измеряют температуру наружного воздуха и бетонной смеси. В период работы производится контроль за нарастанием прочности бетона путем взятия проб, выдерживающихся в таких же условиях, в каких происходит твердение бетона в конструкциях. Похожие статьи: Навигация: Статьи по теме:
Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум |
|
|
|
|
Информационный сайт о строительных материалах и технологиях. Контакты: Никита Королёв - © 2008-2014 |
© Все права защищены.
Копирование материалов невозможно. |
|