Основные положения технологии бетонирования в зимних условиях.
Бетонирование в тепляках. Бетонирование с противоморозными добавками. Метод "термоса". Подбор теплоизоляции.
Способы электротермообработки бетона.
Особенности бетонирования в условиях сухого жаркого климата.
Вопрос 1. Основные положения технологии бетонирования в зимних условиях.
Зимние условия – условия, при которых среднесуточная температура наружного воздуха снижается до +5°С, а в течение суток падает ниже 0 °С.
При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода переходит в лед и в химическое соединение с цементом не вступает. В результате прекращается реакция гидратации, и бетон не твердеет. Одновременно в бетоне развиваются значительные силы внутреннего давления, вызванные увеличением объема воды при переходе ее в лед.
Если бетон до замерзания приобретает определенную начальную прочность, то все упомянутые выше процессы не оказывают на него неблагоприятного воздействия.
Минимальная прочность, при которой замораживание для бетона не опасно, называется критической.
При приготовлении в зимних условиях температуру бетонной смеси повышают до 35. 40°С путем подогрева заполнителей и воды. Подогревать цемент запрещается. Общую продолжительность перемешивания в зимних условиях увеличивают в 1,2. 1,5 раза. Бетонную смесь следует транспортировать от места приготовления до места укладки по возможности быстрее и без перегрузок. Места погрузки и выгрузки должны быть защищены от ветра, а средства подачи бетонной смеси в конструкции утеплены.
Строительное производство располагает обширным арсеналом методов выдерживания бетона в зимних условиях. Выбор метода зависит от вида и массивности конструкции, вида, состава и требуемой прочности бетона, условий производства работ и т. д.
Степень массивности конструкций характеризуется модулем ее поверхности Мп – отношением площади охлаждаемых поверхностей конструкции F к ее объему V:
Для колонн, балок и других линейных конструкций Мп определяется отношением периметра к площади поперечного сечения.
Вопрос 2. Бетонирование в тепляках. Бетонирование с
Бетонирование в тепляках. Тепляки представляют собой временные ограждающие сооружения и могут быть объемными, охватывающими всю бетонируемую конструкцию, плоскими или секционными.
Температура в тепляке поддерживается в пределах 5. 10°С, в связи с чем твердение бетона замедляется, а продолжительность приобретения бетоном распалубочной прочности увеличивается.
Бетонирование конструкций в тепляках применяют редко, так как эти работы весьма трудоемкие и на устройство тепляков требуется много материала.
Бетоны с противоморозными добавками. Метод основан на свойстве бетона, затворенного водными растворами ряда химических веществ, твердеть при отрицательных температурах.
В качестве основных противоморозных добавок применяют хлорид кальция CaCI2 (ХК) и хлорид натрия NaCI (XH), карбонат калия (поташ) K2СО3 (П), нитрит натрия NaNO2 (HH). В опытном порядке применяют также ряд комплексных соединений.
Протнвоморозные добавки по-разному влияют на свойства бетонной смеси и бетона.
Количество вводимых в состав бетонных смесей добавок определяется видом добавки и температурой окружающего воздуха. Максимальное количество добавок – 15% от массы цемента.
Нельзя применять бетоны с противоморозными добавками в конструкциях, подверженных динамическим нагрузкам; в предварительно напряженных конструкциях; в частях конструкций, расположенных в зоне переменного уровня воды; в железобетонных конструкциях, находящихся ближе чем в 100 м от источников тока высокого напряжения; при возведении монолитных дымовых и вентиляционных труб и др.
Бетоны с противоморозными добавками укладывают и уплотняют так же, как и обычные бетоны.
Метод «термоса». Метод «термоса» заключается в том, что бетонную смесь, имеющую положительную температуру (обычно 15. 30°С) укладывают в утепленную опалубку. В результате этого бетон конструкции набирает заданную прочность за счет начального теплосодержания и экзотермического тепловыделения цемента за время остывания до 0 °С.
Количество выделяемого экзотермического тепла зависит от вида применяемого вяжущего и температуры выдерживания.
Метод тем эффективнее, чем массивнее бетонируемая конструкция.
Тепляки представляют собой временные сооружения, внутри которых поддерживается положительная температура и производится либо весь цикл бетонных работ, либо только выдерживание бетона.
Суть метода заключается в создании в локальной зоне вокруг бетонируемой конструкции условий, близких к летним.
Температура в тепляках на уровне низа бетонируемой конструкции должна быть не менее 5°С. Средняя по высоте температура, как правило, принимается в пределах 15-25°С.
Тепляки используют при зимнем бетонировании конструкций нулевого цикла, некоторых конструкций выше нулевой отметки, гидротехнических блоков, железобетонных бытовых труб, силосов, градирен и т. д.
По конструкции, габаритам и способам укладки в них бетонной смеси применяются тепляки следующих типов:
– малые тепляки (устанавливаются после укладки бетонной смеси): колпаки каркасной конструкции, брезентовые палатки, укрытия из полимерной пленки;
– объемные (каркасной конструкции или воздухоопорные оболочки), внутри которых размещаются средства механизированной укладки смеси и обеспечен въезд автотранспорта;
– передвижные (каркасной конструкции с брезентовым покрытием), перемещаемые по направляющим вдоль бетонируемых протяженных конструкций (как правило, нулевой цикл): внутри выполняется весь цикл бетонных работ;
– подъемные, используются для возведения высотных железобетонных сооружений (дымовых труб, силосов), представляют собой перемещаемые вместе со скользящей опалубкой тентовые укрытия зоны производства работ.
Для поддержания требуемой температуры в тепляках рекомендуется использовать электронагреватели различной конструкции или воздухонагреватели, работающие на жидком топливе.
Расчет тепляков
Исходными данными для расчета являются:
– габаритные размеры конструкции;
– геометрические размеры тепляка, коэффициент теплопередачи ограждения К;
– требуемая прочность бетона Rтр;
– начальная температура бетона tб.н;
– температура наружного воздуха tн.в и скорость ветра.
Расчет сводится к определению мощности нагревателей и продолжительности тепловой обработки.
1. Мощность, необходимая для компенсации теплопотерь через ограждение тепляка и в грунт, определяется по формуле:
, кВт (2.30)
где m – коэффициент, учитывающий неплотности ограждения (m = 1,1 для малых тепляков; m = 1,2 для иных тепляков); Fi и Кi– соответственно площадь (м 2 ) и коэффициент теплопередачи (Вт/м 2 ·°С) i-го участка ограждения тепляка; FГ– площадь грунта внутри тепляка, м 2 ; КГ – коэффициент теплопередачи грунта (рекомендуется принимать равным 0,5 Вт/м 2 ·°С).
Коэффициенты теплопредачи ограждения принимается по приложению 3 или рассчитываются по формуле 1.2.
2. Продолжительность выдерживания бетона до достижения требуемой прочности определяется по графикам нарастания прочности (приложение 11) в зависимости от средней температуры.
Дата добавления: 2016-04-06 ; просмотров: 1902 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Надежными способами прогрева при выдерживании бетона являются паропрогрев и воздухообогрев (в тепляках или шатрах). Для прогрева монолитных конструкций эти способы применяют лишь при условии технико-экономического обоснования и невозможности осуществления электропрогрева бетона.
Паропрогрев бетона. Паропрогрев заключается в создании при помощи пара благоприятных тепловлажностных условий, значительно ускоряющих твердение бетона. Как и электропрогрев, он состоит из стадий разогрева до заданной температуры, изотермического прогрева при этой температуре и остывания.
При паропрогреве температуру в бетоне повышают с такой же интенсивностью, как и при электропрогреве. Максимальная температура прогрева бетона при применении быстротвердеющих цементов не должна превышать 70, портландцемента — 80 и шлакопортландцемента и пуццоланового портландцемента — 90° С.
При прогреве монолитных конструкций из-за больших потерь тепла температура разогрева бетона обычно не превышает 70° С. При такой температуре за 24—28 ч можно получить такую же прочность, как и через 10—15 дней при твердении бетона на воздухе при температуре 15° С.
Длительность изотермического прогрева зависит от вида примененного цемента, температуры прогрева и заданной прочности бетона. Ее можно определять ориентировочно по специальным графикам прочности с уточнением по результатам испытания контрольных кубов на сжатие. Бетон прогревают насыщенным паром низкого давления. Для этого пар высокого давления предварительно пропускают через редуктор, понижающий давление пара.
Скорость остывания бетона не должна превышать величин, указанных для электропрогрева.
Наиболее распространен паропрогрев бетона с применением паровой рубашки. При этом способе устраивают полную или частичную оболочку (рубашку), охватывающую прогреваемую конструкцию или ее элемент вместе с опалубкой и обеспечивающую свободное обтекание поверхности бетона (или опалубки) паром.
Паровые рубашки устраивают до бетонирования. Ограждения паровых рубашек должны быть плотными, малотеплопроводными и отстоять от опалубки или бетона не более чем на 15 см, образуя пространство для впуска пара. Обычно их делают из утепленных деревянных щитов 2 или фанеры с прокладкой толя 5. Щиты плотно пригоняют один к другому, а швы между ними закрывают нащельниками или промазывают глиной.
| Схема паровой рубашки для прогрева железобетонных ребристых перекрытий |
 |
| 1 — гибкий шланг, 2 — утепленные щиты, 3 — подкладки, 4 — настил из досок, 5 — толь, 6 — опилки, 7 — температурные скважины, 8 — отверстия для пропуска пара, 9 — бетон |
При паропрогреве ребристых перекрытий паровые рубашки устраивают снизу и сверху. Верхнюю паровую рубашку устраивают только после укладки бетона в перекрытие. Пар для прогрева перекрытия пускают по трубам или гибким шлангам 1 в нижнюю паровую рубашку. Обычно на каждые 5—8 м2 поверхности перекрытия делают один ввод. Для пропуска пара в верхнюю паровую рубашку в плите при укладке бетона оставляют специальные отверстия 8 размером 10×10 см.
Паровую рубашку для колонн, балок, прогонов, ригелей и арок собирают из инвентарных утепленных щитов. Пар впускают через каждые 2—3 м по длине балки или прогона и через 3—4 м по высоте колонны в отдельные отсеки паровой рубашки.
При прогреве перегородок и стен паровую рубашку устраивают только с одной стороны, противоположной бетонированию. С другой стороны по мере укладки бетонной смеси опалубку наращивают и утепляют. При таком одностороннем прогреве вследствие небольшой толщины конструкции температура бетона на поверхности под утепленной опалубкой будет лишь немного ниже, чем на поверхности, обращенной к паровой рубашке.
Для равномерного распределения пара в рубашке его вводят через парораспределительный короб.
Вертикально расположенные элементы прогревают в так называемой капиллярной опалубке, представляющей собой видоизмененную обычную опалубку из досок толщиной 38 мм. Преимущество капиллярной опалубки по сравнению с паровой рубашкой заключается в том, что на нее меньше затрачивается лесоматериалов и теплоизоляции.
В капиллярной опалубке пар проходит по узким треугольным или прямоугольным вертикальным каналам (капиллярам) 1, которые делают в щитах опалубки 3 со стороны, обращенной к бетону. Для образования каналов стесывают кромки досок опалубки или выбирают в досках четверти и затем перекрывают полученные пазы полосками 2 кровельной стали.
| Капиллярная опалубка для паропрогрева колонн |
 |
| 1 — каналы для пара, 2 — полоски кровельной стали, 3 — щит опалубки, 4 — хомут, 5 — бетон |
Пар из паропровода поступает в парораспределительные коробы, располагаемые обычно внизу колонн или стен, а оттуда через просверленные в опалубке отверстия — в капилляры, по которым движется в вертикальном направлении. Верхние концы капилляров во избежание попадания в них бетона закрывают деревянными пробками, а пар выходит через отверстия, просверленные в верхней части капилляров. При высоте колонн более 3,5 м устраивают дополнительный ввод пара по середине колонн.
Для предварительного прогрева опалубки пар пускают за 20—30 мин до начала бетонирования. Для выпуска конденсата в парораспределительных коробах предусматривают отверстия, закрываемые пробками.
Воздухообогрев бетона. Воздухообогрев бетонных конструкций основан на создании в замкнутом пространстве благоприятных тепловлажностных условий в результате интенсивного испарения излишней воды из бетона при повышенной температуре.
Замкнутое пространство создают специальными ограждениями: тепляком или шатром, внутри которых размещают нагревательные приборы. Шатры в отличие от тепляков перемещают вверх по мере роста бетонных сооружений. Тепляки демонтируют после выдерживания конструкции и на новом месте собирают вновь.
При выдерживании бетона в тепляках или шатрах на уровне 0,5 м от низа ограждения должна поддерживаться температура не ниже 5° С.
Тепляки охватывают всю конструкцию и создают пространство, внутри которого бетонируют. Размеры тепляка в целях экономии тепла принимают минимальными. Крышу 1 из утепленных щитов устраивают выше бетонируемой конструкции на 2 м, а боковые ограждения 2 на расстоянии 0,5 м от опалубки конструкции.
| Тепляк для возведения железобетонных стенок |
 |
| 1 — крыша из утепленных щитов, 2 — боковые ограждения из утепленных щитов, 3 — трубы парового отопления, 4 — вагонетка |
Тепляки применяют обычно при бетонировании фундаментов и других массивных конструкций. Стенки траншей используют в качестве боковых ограждений.
Обогревают тепляки переносными печами или калориферами, а иногда и трубами, по которым пропускают пар.
Тепляки для выдерживания бетона обходятся дорого, поэтому их применяют лишь в исключительных случаях, когда нельзя использовать способ термоса.
В некоторых случаях при однократном использовании тепляка рационально применять легкие брезентовые или фанерные тепляки, которые требуют повышенных затрат на их обогрев, но конструкции их дешевле, чем из утепленных щитов. Допускается также применять тепляки при бетонировании железобетонных перекрытий, опирающихся на выложенные стены. Уложенный бетон при этом обогревают снизу и сверху. Для обогрева бетона сверху устраивают настил из щитов или укрытие из брезента, которые отстоят от бетона на 15—20 см. В это пространство снизу через отверстия в перекрытиях подают теплый воздух. Ограждения обогреваемого пространства не должны пропускать испаряемую из бетона влагу. Если влажность воздуха недостаточна, то конструкцию обрызгивают водой, либо вносят в тепляк сосуды с водой.
Шатры применяют в гидротехническом строительстве при бетонировании массивных блоков. Они охватывают сверху и с боков бетонируемый блок и создают пространство, внутри которого бетонируют.
Шатер представляет собой жесткую пространственную конструкцию из стальных продольных и поперечных ферм со свисающими по бокам консолями. Консоли несут боковое утепление шатра и воспринимают боковое давление бетона на опалубку. Опорами шатра являются колонны 3 из сборного железобетона или металлические. На каждой колонне устанавливают домкраты для подъема шатра на следующую позицию.
| Подвижный шатер |
 |
| 1 — козловой кран грузоподъемностью 1,5 т, 2 — вибропакет ИВ-12, 3 — опорные железобетонные колонны, 4 — переставная опалубка |
Перекрытие шатра делают плоским с системой люков, плотно закрывающихся крышками. Через люки подают в бадьях бетонную смесь и опускают вибропакет ИВ-12, поддерживаемый козловым краном 1. Необходимая положительная температура в шатре поддерживается электрокалориферами.
Подвижные шатры обходятся дорого, но в условиях сурового климата и больших объемов работ экономически себя оправдывают.
Добавить комментарий Отменить ответ
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.