В Советском Союзе еще в годы первых пятилеток впервые в мировой практике были освоены методы зимнего бетонирования, позволяющие возводить при отрицательных температурах монолитные бетонные и железобетонные конструкции без снижения темпов и качества работ.
В естественных условиях выдерживания прочность бетона при температуре воздуха от +5 до +25 °С на 28-е сутки практически стабилизируется. При отрицательных температурах в воде затворения появляются микроскопические образования льда, увеличивающие ее объем примерно на 9 %. Возникающие при этом силы внутреннего давления разрушают еще неокрепшую кристаллическую структуру цементного камня (явление физической деструкции). Нарушенная структура после оттаивания бетона и твердения в нормальных условиях уже не восстанавливается, и поэтому конечная прочность бетона снижается на 15—20 %. Кроме того, при раннем замораживании вокруг крупного заполнителя и арматуры образуется пленка, которая при оттаивании уменьшает силы сцепления и, следовательно, нарушает монолитность железобетона.
В соответствии с данными II Международного симпозиума по зимнему бетонированию гидратация цемента и твердение бетона, набравшего до замерзания некоторую прочность, после его замораживания полностью не прекращается, однако происходит очень медленно. Поэтому имеются пока предварительные рекомендации о возможности устройства фундаментов и монолитных железобетонных свай-оболочек в вечномерзлом грунте.
Критической называется прочность бетона, при которой замораживание уже не опасно и замороженный бетон после оттаивания и твердения в нормальных температурных условиях набирает проектную прочность. Прочность бетона к моменту замораживания должна быть не менее 5 МП а (для бетона марки не ниже 100) и не менее 50 % проектной мощности.
В зависимости от источников энергии, характера конструкции и требуемых сроков ее готовности применяют различные методы выдерживания бетона.
Таким образом, количество теплоты, внесенной в бетон и выделенной при экзотермической реакции, должно быть сбалансировано с ее расходом (теплопотерями) при остывании. Время, необходимое для достижения заданной прочности (обычно критической)« устанавливается расчетом, в котором учитываются температура наружного воздуха, начальная и средняя температура бетона, расход цемента на 1 м3 бетона и тепловыделение в нем, а также общее тер мическое сопротивление опалубки и теплоизоляции.
Применение метода термоса оправдано для массивных конструкций с модулем поверхности до 6. Он может оказаться достаточно эффективным и для конструкций с большим модулем поверхности. Однако в этом случае необходим предварительный электроразогрев бетонной смеси непосредственно в бункерах перед укладкой в опалубку. При этом бетонная смесь форсированно разогревается в течение 5—15 мин до 70—80 °С (рис. 1).
Рис. 1. Схема бетонирования конструкций с предварительным разогревом бетона: 1 — бетонный завод: 2 — бетоновоз; 3 — электробадьи; 4 — распределительное устройство; 5 — кран; 6 — укладка бетона
Для конструкций с модулем поверхности более 6—10 широко используются изотермические методы прогрева с помощью электрического тока. Методы электротермообработки можно разделить на три группы: электродный прогрев, индукционный прогрев и электрообогрев с применением различных электронагревательных устройств.
Электродный прогрев бетонных и железобетонных конструкций основан на превращении электрической энергии в тепловую при прохождении тока напряжением (50—100 В) через свежеуложенный бетон, который с помощью электродов включается в электрическую цепь (рис. 2). В отдельных случаях при прогреве малоармированных конструкций может быть разрешен бестрансформаторный прогрев током напряжением 120—220 В. Электрический прогрев обычно осуществляется по трехступенчатому режиму (рис. 3):
Рис. 2. Схема электрического прогрева бетона: 1 — электроды; 2 — бетон; 3 —арматура; 4 — олалубка
Рис. 3. Режим электропрогрева бетона: 1 — подъем температуры; 2 — изотермический прогрев; 3 — остывание
Для экономии энергии может быть использован так называемый комбинированный режим прогрева: подъем температуры до расчетной, отключение источника тока и медленное остывание бетона, уложенного в утепленную опалубку. При этом остывание бетона происходит в «термосном режиме», т. е. за счет остаточного тепла происходит некоторое увеличение прочности бетона.
По способу расположения в прогреваемой конструкции различают электроды внутренние (стержневые, струнные) и поверхностные (нашивные, плавающие).
Стержневые электроды изготавливают из 6—10-миллиметровой арматурной стали и применяют для прогрева фундаментов, балок, прогонов, колонн, монолитных участков узлов пересечений сборных конструкций массивных плит и других конструкций. При электропрогреве обычно установка электрооборудования соответствует схеме, показанной на рис. 4.
Струнные электроды из арматурной стали диаметром 6—16 мм используются в основном для прогрева колонн и слабоармированных тонкостенных конструкций. Расстояние между одиночными электродами при напряжении до 65 В принимается не менее 20—25, при более высоких напряжениях — 30—40 см. Допустимые расстояния между электродами и арматурой в зависимости от напряжения в начале прогрева составляют от 5 (при напряжении 50 В) до 50 см (при напряжении 220 В).
Рис. 4. Схема установки оборудования при электропрогреве бетона: 1 — сеть напряжением 380 в; 2 — щит высокой стороны; 3 — трансформатор; 4— щит низкой стороны: 5—коммутационный блок; 6 — софит (распределительная доска с натянутыми проводами); 7 — отводы, подключаемые к электродам; 8 — термодатчик, устанавливаемый в бетон; 9 — блок управления
Нашивные электроды через 10—20 см «нашивают» на плоскость опалубки, соприкасающуюся с бетоном, а концы выводят наружу (рис. 5).
Плавающие электроды используют для прогрева верхних поверхностей бетонных и железобетонных конструкций. Их втапливают на 2—3 см в свежеуложенный бетон.
Электрообогрев осуществляется с помощью электрических отражательных печей, цилиндрических обогревателей и др. Могут также применяться греющие опалубки (для прогрева стыковых соединений, заделок, плит), которые обычно выполняются в виде стальных унифицированных металлических щитов с проложенным в их толще греющим кабелем толщиной 4,5 мм.
Прогрев инфарктным излучением используется для монолитных заделок стыков сложной конфигурации, густоармированных стыков старого бетона с вновь укладываемым, тонкостенных сооружений, возводимых в скользящей опалубке, т. е. когда применение контактных методов прогрева затруднено. Генератор в виде электроспирали помещается в металлический рефлектор
на расстоянии 5—8 см от отражающей поверхности. Продолжительность для нагрева до температуры 70—80 °С — 15 ч, из которых около 5 ч приходится на изотермический прогрев. Расход электроэнергии на 1 м3 прогреваемого бетона составляет в зависимости от вида конструкции от 50 до 140 кВт-ч.
Индукционный прогрев (в электромагнитном поле) целесообразен для монолитных заделок стыков сложной конфигурации, густоармированных стыков конструкций линейного типа (балки, ригели, трубы, колонны), особенно колонн с жесткой арматурой (рис. 6). Вокруг прогреваемого железобетонного элемента устраивают обмотку-индуктор из изолированного провода и включают ее в сеть. Под воздействием переменного электромагнитного поля за счет перемагничивания и вихревых токов металлическая опалубка и арматура, выполняющие роль сердечника соленоида, нагреваются и передают тепло бетону. За счет генерации тепла в прогреваемом железобетонном элементе создаются благоприятные условия для твердения бетона.
Рис. 5. Электропрогрев с помощью щитов с нашивными электродами железобетонных конструкций подвальной части многоэтажных зданий на проспект Калинина в Москве: 1 — провода и фазы питающей сети, идущие к софитам: 2 — инвентарные щиты c шивными полосовыми электродами; 3 — перемычки между электродами
Паровой прогрев бетона обеспечивает «мягкий» режим выдерживания с наиболее благоприятными тепловлажностными условиями для твердения бетона. Однако этот вид прогрева требует большого расхода пара (от 0,5 до 2 т на 1 м3 бетона), а также устройства паровых рубашек, прокладки трубопроводов и т. д. Максимальная температура не должна превышать 70—80 °С при применении портландцемента и 60—70 °С — шлако-портландцемента и пуццоланового портландцемента.
Наиболее эффективно пропаривание конструкций (с модулем поверхности больше 8—10) с относительно большой площадью поверхности обогрева.
Существуют следующие способы паро-прогрева: а) прогрев в паровой бане, при котором открытый пар подают в огражденное пространство, где находится прогреваемое сооружение. Так как этот способ требует повышенного расхода пара, его применение ограничено. Он может оказаться целесообразным для фундаментов, расположенных в отдельных укрытых котлованах (при наличии дренирующих грунтов), перекрытий небольших помещений и т. д.; б) прогрев в рубашке, когда пар подается в замкнутое пространство, образованное вокруг прогреваемой конструкции паропроницаемым ограждением. Ограждение должно отстоять от опалубки на 15 см и быть паронепроницаемым, для чего устраивают пароизоляцию из толя. Прогрев в паровой рубашке эффективен для конструкций с большой площадью поверхностей, например для монолитных ребристых перекрытий.
Ускорители твердения — это химические добавки, которые обеспечивают достижение бетоном критической прочности до замерзания. Они вводятся в бетонную смесь в дозах, составляющих 0,5— 3 % от массы цемента. Применение химических добавок при электрическом прогреве бетона не допускается.
Противоморозные добавки (3—5% от массы цемента)—это химические соединения, снижающие точку замерзания жидкой фазы бетонной смеси. При бетонировании армированных конструкций чаще всего применяют поташ (К2СО3) и нитрит натрия (NaNO2), которые не вызывают коррозии арматуры и не образуют высолов на поверхности бетона. Поэтому они могут использоваться при прогреве скульптурных сооружений и декоративных деталей.
Рис. 6. Индукционный прогрев стыка в колонне: 1 — индукционная обмотка; 2 — металлическая опалубка стыка; 3 — колонна
Применение бетонов с противоморозными добавками не допускается в конструкциях, подвергающихся динамическим нагрузкам, тепловым воздействиям свыше 60 °С, соприкасающихся с агрессивной средой, содержащей примеси кислот, щелочей и сульфатов. Не допускается применение солевых добавок для конструкций, расположенных на расстоянии менее 100 м от источников тока высокого напряжения.
![]() | Укладка и уплотнение... 14 дек 08 | 12460 |
![]() | Арматурные работы 12 дек 08 | 11544 |
![]() | Опалубочные работы 11 дек 08 | 11522 |
![]() | Приготовление и... 13 дек 08 | 8286 |
![]() | Методы индустриального... 16 дек 08 | 8012 |
![]() | Производство бетонных и... 17 дек 08 | 3 |
![]() | Арматурные работы 12 дек 08 | 1 |
![]() | Укладка и уплотнение... 14 дек 08 | 1 |
![]() | Цоколь 25 дек 08 | 1 |
Основные положения 10 дек 08 | 0 | |
Регистрация | Забыли пароль? | Контанкты | Правила Последние комментарии | Теги | Каталог ссылок |
О сайте | Карта сайта | Наша команда | Список пользователей Статистика | RSS | RSS отзывов |
|
2009 © DeloStroika.ru - Сайт представляет Вам материалы по строительной тематике: строительство домов, коттеджей, ремонтные работы в доме и ремонт в квартире. Самостоятельно Вы сможете научиться строить гараж, построить баню, построить бассей и другие хоз. постройки. Видео раздел предлагает к просмотру материалы внутренней отделки и интерьера помещений Вашей квартиры. * При полном или частичном использовании материалов сайта, активная (dofollow) гиперссылка на страницу материала обязательна. Запросов: 2 (0.04484) |
![]() |