Производство строительных работ в зимних условиях


При бетонировании в зимних условиях температура укладываемой смеси должна быть выше температуры окружающего воздуха, но не ниже +5°. Прочность бетона монолитных конструкций, выдерживаемого в зимних условиях, должна составлять к моменту его замерзания не менее 50% от проектной, но не менее 50 кГ/см2.

Для выдерживания бетона, уложенного в зимних условиях, применяют способы термоса, паро- и электропрогрева, комбинированные способы, а также местные тепляки.

Наиболее эффективен способ термоса, основанный на применении утепленной опалубки и защитного покрытия.

Для расширения области применения способа термоса используют химические добавки, ускоряющие твердение бетона и снижающие температуру замерзания бетонной смеси; используют теплоту талого грунта; применяют цементы высоких марок (500 и выше) и высокотермичные цементы (глиноземистый и др.). Подбирают состав бетонной смеси с наименьшим водоцементным отношением; увеличивают время перемешивания бетонной смеси; тщательно вибрируют бетон; комбинируют способ термоса с периферийным или первоначальным кратковременным обогревом бетона.

Искусственный прогрев бетона электрическим током или паром применяют только при бетонировании тонкостенных конструкций и невозможности при выдерживании по способу термоса достижения в установленные сроки прочности бетона, достаточной для его распалубки.

Выбор способов бетонирования (табл. 219) зависит от характера и массивности конструкций, температуры наружного воздуха, вида цемента, наличия электроэнергии и пара и др.

Производство строительных работ в зимних условиях

Массивность конструкции характеризуется модулем поверхности Mп, определяемым по формуле

где F — охлаждаемая поверхность конструкции, м3,

V — объем конструкции, м3.

Транспортирование бетонной смеси


В зимних условиях бетонную смесь транспортируют в утепленной таре, а применяемые для подачи бетонной смеси ленточные конвейеры монтируют в утепленных коробах (галереях). Тару, предназначенную для перевозки бетонной смеси, перед началом работ прогревают паром или горячей водой, а после окончания работ тщательно очищают от остатков бетонной смеси.

Конечную температуру бетонной смеси при перевозке ее в автомобилях-самосвалах или бадьях определяют по формуле

где tб.к — температура бетонной смеси по окончании перевозки, град.;

tб.н — температура бетонной смеси при погрузке в транспортные средства, град.;

tн.в — температура наружного воздуха, град.;

А и В — коэффициенты, принимаемые по табл. 220 и 221.


Подготовка оснований


Бетонную смесь укладывают на незамерзшее или прогретое грунтовое основание, которое перед укладкой бетона очищают от снега, наледи, грязи и пр. Каменные и бетонные основания прогревают до положительной температуры на глубину 300 мм инвентарными печами сопротивления, паром или горячим воздухом, подаваемым по шлангам и коробам под легкое укрытие, очищают металлическими щетками или бучардами и промывают подогретым водным 2%-ным раствором соляной кислоты. Прогревание основания теплой водой и обдувание горячим воздухом или паром без устройства укрытия не допускается.

Холодные элементы сооружений (замерзшие бетонные, каменные и другие конструкции), с которыми будет соприкасаться вновь укладываемая бетонная смесь, предварительно отогревают до расчетной температуры бетонной смеси.

Перед укладкой бетонной смеси на каменное или бетонное основание наносят слой подогретого цементного раствора толщиной 10—15 мм того же состава, что и раствор бетонной смеси. После окончания бетонирования, а также на время перерывов в бетонировании утепляются все открытые поверхности бетона.

При температуре наружного воздуха ниже — 10° арматура диаметром более 25 мм и массивные металлические закладные части перед бетонированием прогревают до положительной температуры.

Допускается укладка бетонной смеси на непучащийся мерзлый грунт с принятием мер против замерзания бетона до достижения им необходимой прочности.

Выдерживание бетона по способу термоса


При выдерживании бетона по способу термоса положительная температура бетона, необходимая для достижения им требуемой прочности, обеспечивается за счет тепла, полученного при подогреве составляющих бетонной смеси и экзотермического тепла, выделяемого цементом в процессе твердения. Количество выделяющегося тепла должно быть достаточным для приобретения бетоном заданной прочности прежде, чем температура в какой-либо его части станет отрицательной.

Для конструкций с модулем поверхности Mп > 3 продолжительность остывания бетона до 0°. При температуре наружного воздуха не выше —3° ориентировочно устанавливают по формуле проф. Б.Г. Скрамтаева.

где т — число часов остывания бетона до 0°;

tб.н — начальная температура уложенной бетонной смеси, град.;

Ц — расход цемента на 1 м3 бетонной смеси, кГ;

Э — тепловыделение на 1 кГ цемента (табл. 222), ккал;

k — коэффициент теплопередачи теплоизоляции (табл. 223), ккал/м час*град;

tб.ср — средняя температура бетона за время остывания определяемая по формуле

tн.в — температура наружного воздуха, град.


Пользуясь графиками нарастания прочности бетона (рис. 102), проверяют достаточность времени остывания для достижения требуемой прочности и, в случае необходимости, вводят коррективы.

Бетонную смесь при. наружных отрицательных температурах укладывают в утепленную опалубку с обязательным вибрированием (рис. 103) и немедленным укрытием поверхности бетона утеплителем, остающимся до достижения бетоном необходимой к моменту его замерзания прочности.

При бетонирований фундаментов в отдельных котлованах с глубиной заложения более 1,3 величины максимального промерзания грунта в данном районе выдерживание бетона в первую половину зимнего периода осуществляют, используя теплоту грунта. Для этого после укладки бетонной смеси (с температурой не ниже + 10°) котлован перекрывают и утепляют.


Пропаривание бетона


При бетонировании ребристых перекрытий, балок, прогонов и ригелей для пропаривания применяют паровые рубашки, а при бетонировании вертикальных элементов (колонн и стен) — капиллярную опалубку. Прогрев осуществляют паром низкого давления (до 0,7 ати) при температуре не более +80° и относительной влажности паровоздушной среды 95—100%.

Замеры температуры бетона при пропаривании производят в первые 8 час. после его укладки через каждые 2 часа, в последующие 16 час. через 4 часа и в остальное время — через каждые 8 час.

Повышение температуры бетона производят с интенсивностью не превышающей 8° в час при прогреве конструкций с модулем поверхности 6 и более и 5° в час при модуле поверхности прогреваемых конструкций менее 6. Скорость остывания бетона после окончания прогрева не должна превышать 8° в час.

До укладки бетонной смеси опалубку и арматуру прогревают паром.

Схема устройства паровой рубашки при бетонировании ребристого перекрытия показана на рис. 104.

Для пропуска пара в верхнюю часть паровой рубашки в бетонируемом перекрытии устраивают отверстия размером 100х100 мм из расчета одно отверстие на 10—15 м2 площадки перекрытия.


Применяемая при пропаривании колонн «капиллярная» опалубка (рис. 105) представляет собой видоизмененную обычную опалубку, в которой со стороны, обращенной к бетону, устраивают узкие каналы, перекрываемые полосками кровельной стали. Для подачи пара вверху колонны, а при высоте ее более 3,5 м и посредине, устраивают деревянный парораспределительный короб, сообщающийся с каждым каналом через отверстия шириной не менее сечения каналов. Пар подают по стальным трубам диаметром 25—50 мм с двух противоположных углов колонны.

Опалубку и теплозащиту прогретых конструкций снимают не ранее, чем бетон остынет до температуры +5°, при условии достижения к этому времени бетоном необходимой прочности.

Электропрогрев бетона


Укладываемый бетон прогревают электродным способом или способом электротепляков.

При бетонировании с электропрогревом применяют бетонную смесь с осадкой конуса 30—90 мм и температурой в начале подогрева не ниже +5°

Для сокращения сроков электропрогрева бетона рекомендуется применять добавки хлористого кальция, а также повышать марку бетона.

Тип электродов принимают в зависимости от вида бетонируемых конструкций.

Струнные электроды применяют при прогреве слабо армированных конструкций — стен и плит толщиной более 200 мм с одиночной арматурой, колонн, рам, балок, а также при периферийном прогреве верхних незащищенных поверхностей массивных фундаментов и бетона, соприкасающегося с промерзшим основанием.

Струнные электроды изготовляют из круглой стали диаметром 8—10 мм или из проволоки диаметром 3—4 мм в 2—3 нитки, что при меньшем весе дает большую поверхность. Струны укладывают перед бетонированием (рис. 106) звеньями длиной 2,5—3 м и тщательно устраняют возможность их соприкасания с арматурой.

Стержневые электроды применяют при прогреве фундаментных башмаков, балок, колонн, плит толщиной 150—200 мм, густо армированных конструкций, узлов опирания балок на колонны и т. д., а также для периферийного прогрева боковых поверхностей массивных фундаментов. Стержневые электроды изготовляют из коротких обрезков круглой стали диаметром 6 мм.

Прогрев концов балок, заделываемых в замерзшую кладку, производят при помощи пластинчатых электродов, а концов плит — при помощи стержневых электродов.

Нашивные электроды применяют при прогреве стен, ленточных фундаментов, при периферийном прогреве массивных конструкций и т. п.

Нашивные электроды изготовляют из круглой стали диаметром 6—8 мм или из полосовой стали толщиной 1,5—2 мм и шириной 30—60 мм и укрепляют на внутренней стороне опалубки вертикальных поверхностей. Токопроводящие кабели присоединяют к выведенным наружу концам электродов.

Расположение электродов в прогреваемой конструкции зависит от вида электродов, величины применяемого напряжения и мощности, необходимой для осуществления заданного режима прогрева. Конструкции должны прогреваться равномерно, а температурный перепад в приэлектродных зонах не должен превышать 1—2° на 10 мм радиуса зоны вокруг электрода.

Лучший способ размещения электродов — групповой, при котором в каждую фазу включают не один, а группу электродов. Расстояния между электродами в одной группе h и расстояние между группами b изменяются в зависимости от напряжения и мощности электрического тока (табл. 225).

При прогреве конструкций с арматурой, He позволяющей выдержать расстояния, указанные в табл. 225, применяют одиночные электроды (табл. 226).

При всех способах размещения электродов расстояния между ними и арматурой должны быть не менее приведенных в табл. 226.

При электродном способе прогрева бетона применяют ток пониженного (50—106 в) и обычного (220—380 в) напряжения. Прогрев густо армированных конструкций производят, как правило, током пониженного напряжения, а неармированных и мало армированных конструкций (с насыщением арматурой не более 50 кГ/м3) током обычного напряжения.

Для прогрева бетона током пониженного напряжения применяют трехфазные трансформаторы типа ТМ-75/6 мощностью 50 кеа, соединяемые в трехфазную группу, однофазные трансформаторы типа ТБ-20 мощностью 20 ква, а также сварочные трансформаторы типа СТ-24 и СТ-34.

Обогрев горизонтальных бетонных и железобетонных конструкций небольшой толщины (перекрытий, плит, полов) производят также при помощи электрических нагревательных приборов или инвентарных панелей с нашивными электродами из полосовой стали. Регулирование температуры на обогреваемой приборами поверхности бетона осуществляют изменением схемы включения нагревателей или их периодическим выключением.

При электропрогреве соблюдают те же правила увеличения температуры, остывания бетона и снятия опалубки, что и при пропаривании бетона.

Снижение затрат электроэнергии может быть достигнуто применением комбинированного способа выдерживания бетона (электротермоса), сочетающего электропрогрев с термосным остыванием.

Бетонирование в тепляках


При невозможности применения способа термоса бетонирование производят в тепляках.

Для бетонирования отдельных бетонных и железобетонных фундаментов nепляк устраивают путем перекрытия котлована плоским или шатровым ограждением с обогревом теплым воздухом от калорифера.

При бетонировании железобетонных перекрытий, опирающихся на выложенные стены, устраивают плоское теплоограждение над забетонированным перекрытием с оставлением над поверхностью бетона свободного пространства высотой 150—200 мм, а стены используют в качестве вертикального ограждения тепляка. Уложенный бетон обогревают теплым воздухом снизу (через опалубку) и сверху, для чего в перекрытии оставляют специальные отверстия.





Яндекс.Метрика