Как сделать тепляк для бетона

Безобогревные методы бетонирования в зимних условиях

Бетонирование в тепляках

Отнесение этого способа к безобогревным методам можно считать условным, так как нагрев бетона здесь происходит через воздушную среду.

Необходимую для твердения бетона тепловлажностную среду можно обеспечить в тепляках или шатрах. Шатры в отличие от тепляков применяют при возведении высотных сооружений, перемещая их вверх по мере бетонирования. Основным условием является создание над железобетонной конструкцией замкнутого пространства с достаточной термоизоляцией его от внешней среды. Вследствие того что устройство тепляков требует значительных затрат и удорожает строительство, применение их должно быть обосновано технико-экономическими расчетами. Тепляки устраивают, например, в тех случаях, когда требуется бетонировать ответственные конструкции, загружать которые предполагается зимой. Для снижения затрат используют инвентарные сборно-разборные или передвижные тепляки. Весьма экономичны также надувные тепляки.

Тепляки подразделяют на объемные и плоские.

Объемный тепляк (рис. 15-1) представляет собой временное помещение, внутри которого размещают бетонируемые конструкции. Строят такие тепляки до возведения конструкций. Опалубочные арматурные и бетонные работы выполняют непосредственно в тепляке.

Объемные тепляки устраивают для бетонирования туннелей, трубопроводов, подпорных стен и других сооружений. Для снижения затрат их выполняют катучими для перемещения с захватки на захватку по специальному рельсовому пути.

Обогревают объемные тепляки переносными печами, калориферами или с помощью трубчатых регистров, по которым циркулирует горячая вода или пар. Температуру в тепляке доводят до 35—45° С. Продолжительность прогрева устанавливают в зависимости от вида цемента и требуемой прочности бетона.

Плоский тепляк оборудуется съемной паровой рубашкой-коробом. При этом бетонирование конструкции ведут на открытом воздухе; уложенный бетон покрывают съемными коробами, устанавливаемыми кранами. В коробах размещены нагревательные приборы: паровые регистры или ТЭНы, после включения которых под тепляками создается необходимая тепловлажностная среда.

Плоские тепляки экономичны, но имеют небольшие размеры. Их устраивают при бетонировании небольших фундаментов, плит, колонн, балок и т. п.

Интенсивность обогрева в плоских тепляках выше,, чем в объемных, а продолжительность соответственно меньше (табл. 15-1).

Обшивку подвижных шатров для бетонирования труб (рис. 15-2) делают фанерную по металлическому каркасу. Внизу шатер имеет «юбку» из брезента, которая защищает бетон ниже опалубки от ветра и быстрого охлаждения. Внутреннее пространство под шатром обогревают с помощью элекгрокалориферов, установленных на рабочей площадке. Температуру под шатром доводят до 25—40°С.

Шатры, как и объемные тепляки, помимо создания оптимальной тепловлажностной среды для твердения бетона защищают от непогоды работающих.

Метод термоса

Сущность этого метода состоит в том, что бетонную смесь с температурой 25—45° С укладывают в утепленную опалубку, после чего защищают открытые бетонные поверхности от охлаждения, закрывая их шлаковатой, пенополистирольными плитами или засыпая шлаком, опилками. Обогревать бетон при этом не требуется; нормальные условия для его твердения обеспечиваются теплом, внесенным в бетонную смесь в процессе ее приготовления, а также теплом экзотермии.

Теплом экзотермии (экзотермическим тепловыделением) называют теплоту, выделяющуюся в результате физико-химических взаимодействий минералов цемента с водой, в частности реакции гидратации.

Простота и экономичность метода термоса очевидны. Однако более всего он подходит для массивных конструкций с небольшой площадью охлаждения, утепление которых не вызывает затруднений. Степень массивности конструкций определяется модулем поверхности Мп, 1/М, который равен

где F — суммарная охлаждаемая поверхность конструкции, м 2 ; V — объем конструкции, м 3 .

Для колонн и балок модуль поверхности определяют как отношение их периметра к площади поперечного сечения.

Термосное выдерживание бетона зависит также от величины экзотермии, т. е. от удельного тепловыделения цемента. Различные цементы обладают неодинаковым удельным тепловыделением, как это видно ниже:

Методом термоса можно выдерживать бетон на портландцементе в конструкциях с модулем поверхности до 6, а на глиноземистом и быстротвердеющем портландцементе — до 10.

При проектировании термосного выдерживания бетона выполняют теплотехнический расчет. Считают, что суммарное количество тепла в бетоне должно быть равно теплопотерям конструкции при ее остывании до 0°С за некоторое время т. В течение этого времени бетон должен иметь положительную температуру, а прочность его достичь проектной. Этому условию соответствует формула теплового баланса, предложенная Б. Г. Скрамтаевым:

где τ — продолжительность остывания бетона до 0°С, ч; m — объемная масса бетона, кг/м 3 ; с — удельная теплоемкость бетона, Дж/м 3 (ккал/м 3 ); tб.н — начальная температура бетона, град; Ц — расход цемента на 1 м 3 бетона, кг; Э — тепловыделение 1 кг цемента за т, ч, Дж; Мп — модуль поверхности, м —1 ; tб.ср — средняя температура бетона за время остывания,°С; Rобщ — общее термическое сопротивление опалубки и теплоизоляции; α — поправочный коэффициент продуваемости, зависящий от силы ветра.

где К1, К2, К3 — эмпирические коэффициенты, соответственно равные К1=1,03; К2=0,181; К3=0,006;

где К4 — коэффициент 0,05; h1, h2, hi — толщина слоев опалубки и теплоизоляции, м; λ1, λ2, λ3 — коэффициенты теплопроводности соответствующих слоев опалубки и теплоизоляции, Вт/(м·град).

При выполнении теплотехнического расчета могут решаться две задачи. Первую решают по известным Rобщ, tб.ср и остальным параметрам; пользуясь выражением (15-3), определяют время остывания (твердения) т, а затем устанавливают величину критической прочности, которую наберет бетон к моменту остывания до 0°С.

Вторая задача решается при заданной критической прочности. При установленном времени остывания т требуется определить Rобщ и подобрать толщину опалубки и теплоизоляционных слоев. При этом Яовщ определяют по формуле (15-2), а толщину h1, h2, hi устанавливают методом последовательного приближения, используя выражение (15-5).

Для утепления опалубки составляют расчет. Для уменьшения продуваемости и предохранения теплоизоляционных материалов (войлока, опилок) от увлажнения прокладывают слой толя или рубероида. Железобетонную или армоцементную опалубку-облицовку утепляют снаружи навеской теплоизоляционных матов из шлаковаты. Непосредственно перед укладкой бетона изнутри опалубку-облицовку прогревают острым паром.

Выступающие углы, тонкие элементы и другие детали, остывающие быстрее основной конструкции, утепляют особенно тщательно. Иногда их дополнительно прогревают.

Утепляют опалубку до укладки бетона. После бетонирования немедленно утепляют открытые верхние плоскости конструкции. По мере выдерживания бетона методом термоса систематически ведут контроль температуры уложенного бетона.

Опалубку снимают по разрешению технического персонала стройки до ее примерзания к бетону.

Применение противоморозных добавок

Некоторые химические вещества, введенные в бетон в небольших количествах, способствуют его твердению при отрицательных температурах. Такие вещества называют противоморозными добавками. К их числу относится соляная кислота HCl и ее соли: хлористый кальций СаСl2 и хлористый натрий NaCl, а также соединения, например углекислый калий — поташ К2СО3 и нитрит натрия NaNO2. Эти вещества, введенные в бетон, оказывают разностороннее действие на процессы схватывания и твердения.

Во-первых, эти добавки эффективно ускоряют процесс твердения. Так, бетон с добавкой 2%-ного хлористого кальция от массы цемента уже на третий день достигает прочности, в 1,7 раза большей, чем бетон того же состава, но без добавки. Особенно эффективны добавки-ускорители для бетонов на пуццолановых и шла-копортландских цементах в количестве 2% от массы цемента (табл. 15-2).

Бетоны с добавками-ускорителями за время остывания до 0°С достигают проектной прочности.

Во-вторых, введение в бетон добавок понижает температуру замерзания воды, увеличивая тем самым продолжительность твердения бетона. Это также способствует приобретению бетоном большой критической прочности. Следует, однако, учитывать, что увеличение добавки соляной кислоты и ее солей вызывает коррозию арматуры, а большое количество поташа резко снижает удобоукладываемость бетонной смеси.

Бетоны с небольшим количеством противоморозных добавок хлористых солей (до 2%), поташа и нитрита натрия (до 5% от массы цемента) готовят на подогретых заполнителях и горячей воде. При этом температура бетонной смеси на выходе из смесителя колеблется в пределах 25—35° С, снижаясь к моменту укладки до 20° С. Такие бетоны применяют при температуре наружного воздуха от —15 до —20° С. Укладывают их в утепленную опалубку и после виброуплотнения закрывают слоем теплоизоляции. Твердение бетона происходит как результат термосного выдерживания в сочетании с положительным воздействием химических добавок. Этот способ является простым и достаточно экономичным. Однако он рекомендуется в основном для малоармированных и неответственных конструкций. Для предварительно напряженных конструкций, а также для пролетов мостов, дымовых труб, градирен его не применяют.

Читать еще:  Как сделать необычный бутерброд

Холодные бетоны

В отличие от бетонов с противоморозными добавками холодные бетоны готовят с увеличенным количеством добавок и без подогрева заполнителей и воды.

Добавки, введенные в большом количестве (например, до 10—15% от массы цемента), резко понижают точку замерзания воды в бетонной смеси. В результате процессы гидратации цемента прекращаются лишь при весьма низких температурах наружного воздуха (например, при —25°С).

В табл. 15-3 приведен расход добавок в зависимости от температуры твердения холодного бетона.

Холодные бетоны готовят на неподогретой воде, в которую вводят добавки. При этом заполнители не должны иметь комьев и наледи. Песок требуется оттаявший.

Добавка хлористых солей оказывает пластифицирующее действие на бетонную смесь. Поташ, наоборот, снижает ее удобоукладываемость, поэтому в качестве пластификатора в бетон вводят сульфитно-спиртовую барду (ССБ) в количестве 0,2—2,0% от массы цемента.

Холодную бетонную смесь укладывают в неутепленную опалубку и на неотогретое основание. Уплотняют ее обычными способами. Холодный бетон можно укладывать с «изюмом». При этом температура камней может быть отрицательной, но на их поверхности не должно быть снега и наледи.

Поверхность свежеуложенного бетона покрывают утеплителем для предотвращения вымораживания воды из верхних слоев конструкции. Под укрытием бетон выдерживают первые 15 сут, систематически контролируя его температуру. Если в этот период температура упадет ниже расчетной (табл. 15-3), необходимо принять меры по дополнительной теплозащите или обогреву конструкции.

Холодный бетон набирает прочность при отрицательной температуре значительно медленнее, чем бетон нормального твердения без добавок. Так, через 7 сут прочность холодного бетона на портландцементе составляет 20—25% проектной, а к 28-дневному возрасту он набирает всего 40—50%. Проектной прочности он достигает только через 170—180 сут.

Простота технологии и экономичность холодных бетонов очевидна. Однако используют их ограниченно из-за чрезмерной коррозии арматуры и снижения некоторых прочностных свойств. Холодные бетоны применяют для неармированных конструкций: подготовок под полы и фундаменты, подбуток, дорожных покрытий, облицовок откосов и др. Нельзя их применять для конструкций, работающих под динамическими нагрузками, а также находящихся в агрессивных условиях или расположенных в зоне переменного увлажнения.

6.2.2 Бетонирование и выдерживание бетона в тепляках

Сущность метода бетонирования в тепляках заключается в создании вокруг возводимой конструкции замкнутого объема — тепляка, т.е. временного сооружения, в котором поддерживаются положительная температура не ниже +5°С на уровне низа возводимой конструкции. Принципиальная схема выдерживания бетона в тепляке приведена на рис. 1.

Рис.1 Принципиальная схема выдерживания бетона в тепляке:

Метод бетонирования в тепляках используется при возведении фундаментов а также в тех случаях, когда другие методы выдерживания бетона технологически не приемлемы, а производство работ на открытом воздухе неэффективно из-за длительных перерывов для обогрева рабочих а также снижения качества бетона при сильных морозах (до-60°С) и ветре.

Недостатки метода: большая энергоемкость на обогрев воздуха в тепляке и теплопотери в окружающую среду, дополнительные затраты на устройство тепляка.

В состав работ, входят:

— расчет параметров выдерживания бетона в тепляке;

— установка опалубки, арматуры, укладка бетонной смеси;

— выдерживание бетона в тепляке;

— контроль качества и приемка работ.

Выдерживание бетона в тепляке выполняют в соответствии с требованиями федеральных и ведомственных нормативных документов, в том числе:

— Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;

-. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство.

— «Руководство по производству бетонных работ в зимних условиях, районах Дальнего Востока, Сибири и Крайнего Севера». Москва, Стройиздат, 1982 ;

— «Руководство по производству бетонных работ». Москва, Стройиздат, 1975;

— “Руководство по контролю качества строительно-монтажных работ”, Спб, 1998.

6.2.3 Организация и технология выполнения работ

1. До начала устройства робот по бетонированию в тепляке необходимо:

— выполнить и принять нижележащие конструкции;

— подготовить оборудование, инструмент, приспособления, инвентарь;

— доставить на рабочее место материалы и изделия,

— проинструктировать рабочих по охране труда и пожарной безопасности;

— ознакомить исполнителей с технологией и организацией работ.

2. Возведение конструкций в тепляках выполняют в следующем порядке:

— выбирают конструкцию и рассчитывают параметры выдерживания бетона в тепляке;

— устанавливают опалубку и монтируют арматуру;

— приготавливают и транспортируют бетонную смесь;

— укладывают бетонную смесь;

— выдерживают бетон в тепляке;

— контролируют качество и производят приемку работ.

3. Тепляки представляют собой временные отапливаемые помещения для установки опалубки, монтажа арматуры, укладки бетонной смеси и выдерживания бетона в зимних условиях. Тепляки могут служить также для защиты рабочих от воздействия отрицательных температур воздуха и сильных ветров.

4. По габаритам, конструкции и способам укладки в них бетонной смеси применяют тепляки следующих типов:

— малые (например, брезентовые тенты или палатки), в которых укладка смеси производятся средствами механизации, расположенными вне тепляка;

— объемные, внутри которых размещаются средства механизированной укладки смеси и обеспечен въезд автотранспорта;

— передвижные, перемещаемые вдоль бетонируемых протяженных конструкций (например, ленточных фундаментов, подпольных каналов);

— подвесные для возведения каркасных конструкций,

— высотных железобетонных сооружений (например, дымовых труб, силосов и др.).

5. Малые брезентовые тепляки (рис.2) могут применяться при бетонировании конструкций нулевого цикла с небольшими размерами в плане (например, фундаменты под колонны и оборудование). В этом случае предварительный отогрев промороженного основания, опалубки и арматуры производят в тепляке, на время механизированной укладки бетонной смеси тент снимают, по окончании бетонирования его снова устанавливают и выдерживают в тепляке бетон до приобретения им заданной прочности (рис.2).

Рис.2 Выдерживание бетона в малом тепляке под брезентовым тентом

а) — бетонирование конструкции; б) — укрытие забетонированной конструкции

В условиях температур наружного воздуха ниже минус 25 °С рекомендуется для уменьшения теплопотерь устраивать оболочку из двух слоев с воздушным зазором между ними.

6. Укладка бетонной смеси в зимних условиях (в малых тепляках) выполняется с соблюдением следующих требований. Промерзшие в основании бетон, скала, пучинистые и сезонно-мерзлые грунты отогревают на глубину 300+500 мм и защищают от промерзания до укладки бетонной смеси. Отогрев оснований выполняют в тепляках. При этом важно обеспечить сохранение качества старого бетона и скалы.

7. Арматура диаметром более 25 мм и из прокатных профилей, а также крупные закладные детали при температуре наружного воздуха ниже минус 10 градусов С отогревают до положительной температуры горячим воздухом или индукционным методом.

8. Перед укладкой бетонной смеси основание, опалубку и арматуру очищают от снега и наледи. Бетонная смесь должна укладываться непрерывно, узким фронтом и слоями максимально возможной толщины, чтобы обеспечить минимальное ее охлаждение. В ходе бетонирования температура на поверхности бетона к концу вибрирования должна быть не ниже 2°С. Температуру бетона измеряют на глубине 5 см после укладки каждого слоя.

9. После окончания бетонирования конструкции или ее части открытые поверхности бетона немедленно укрывают малым тепляком.

10. Установка арматуры, укладка бетонной смеси в объемных тепляках выполняется при температуре не ниже 5 градусов С так же, как и в обычных условиях.

11. В тепляках необходимо поддерживать, как правило, тем- цературу воздуха на уровне низа бетонируемой конструкции не ниже 5°С. Для снижения энергетических затрат при выдерживании бетона с противоморозными добавками или при прогреве бетона допускается поддержание в тепляке температуры ниже 0°С, но обеспечивающей достаточно высокую производительность труда, высокое качество укладки и уплотнения бетонной смеси и необходимую интенсивность твердения бетона.

12. Для поддержания требуемой температуры воздуха в тепляках рекомендуется использовать воздухоподогреватели, работающие на жидком топливе. Для создания достаточно равномерной температуры в объемных тепляках необходимо размещать воздухоподогреватели равномерно по периметру внутреннего пространства тепляка и направлять теплый воздух вниз либо устанавливать воздухоподогреватели в одной месте и подавать теплый воздух в другие зоны тепляка по воздуховодам, сшитым из ткани.

13. Продолжительность выдерживания бетона в тепляке следует определять по графикам на рис.3.

Рис. 3. График нарастания прочности бетона на портландцементе М400, М500

14. Температуру бетона в процессе выдерживания в тепляке измеряют: каждые два часа — в первые сутки; каждые 4 часа в последующие трое суток; 1 раз в смену в остальное время остывания.

Читать еще:  Как сделать маленькую избушку

15. Для снижения энергозатрат можно выдерживать бетон комбинированным способом: тепляк+противоморозные добавки; тепляк + электропрогрев бетона при которых температура в тепляке по окончании бетонирования может быть ниже 0 °С.

Технические требования при выдерживании бетона в тепляке

6.2.2 Бетонирование и выдерживание бетона в тепляках

Сущность метода бетонирования в тепляках заключается в создании вокруг возводимой конструкции замкнутого объема — тепляка, т.е. временного сооружения, в котором поддерживаются положительная температура не ниже +5°С на уровне низа возводимой конструкции. Принципиальная схема выдерживания бетона в тепляке приведена на рис. 1.

Рис.1 Принципиальная схема выдерживания бетона в тепляке:

Метод бетонирования в тепляках используется при возведении фундаментов а также в тех случаях, когда другие методы выдерживания бетона технологически не приемлемы, а производство работ на открытом воздухе неэффективно из-за длительных перерывов для обогрева рабочих а также снижения качества бетона при сильных морозах (до-60°С) и ветре.

Недостатки метода: большая энергоемкость на обогрев воздуха в тепляке и теплопотери в окружающую среду, дополнительные затраты на устройство тепляка.

В состав работ, входят:

— расчет параметров выдерживания бетона в тепляке;

— установка опалубки, арматуры, укладка бетонной смеси;

— выдерживание бетона в тепляке;

— контроль качества и приемка работ.

Выдерживание бетона в тепляке выполняют в соответствии с требованиями федеральных и ведомственных нормативных документов, в том числе:

— Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;

-. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство.

— «Руководство по производству бетонных работ в зимних условиях, районах Дальнего Востока, Сибири и Крайнего Севера». Москва, Стройиздат, 1982 ;

— «Руководство по производству бетонных работ». Москва, Стройиздат, 1975;

— “Руководство по контролю качества строительно-монтажных работ”, Спб, 1998.

6.2.3 Организация и технология выполнения работ

1. До начала устройства робот по бетонированию в тепляке необходимо:

— выполнить и принять нижележащие конструкции;

— подготовить оборудование, инструмент, приспособления, инвентарь;

— доставить на рабочее место материалы и изделия,

— проинструктировать рабочих по охране труда и пожарной безопасности;

— ознакомить исполнителей с технологией и организацией работ.

2. Возведение конструкций в тепляках выполняют в следующем порядке:

— выбирают конструкцию и рассчитывают параметры выдерживания бетона в тепляке;

— устанавливают опалубку и монтируют арматуру;

— приготавливают и транспортируют бетонную смесь;

— укладывают бетонную смесь;

— выдерживают бетон в тепляке;

— контролируют качество и производят приемку работ.

3. Тепляки представляют собой временные отапливаемые помещения для установки опалубки, монтажа арматуры, укладки бетонной смеси и выдерживания бетона в зимних условиях. Тепляки могут служить также для защиты рабочих от воздействия отрицательных температур воздуха и сильных ветров.

4. По габаритам, конструкции и способам укладки в них бетонной смеси применяют тепляки следующих типов:

— малые (например, брезентовые тенты или палатки), в которых укладка смеси производятся средствами механизации, расположенными вне тепляка;

— объемные, внутри которых размещаются средства механизированной укладки смеси и обеспечен въезд автотранспорта;

— передвижные, перемещаемые вдоль бетонируемых протяженных конструкций (например, ленточных фундаментов, подпольных каналов);

— подвесные для возведения каркасных конструкций,

— высотных железобетонных сооружений (например, дымовых труб, силосов и др.).

5. Малые брезентовые тепляки (рис.2) могут применяться при бетонировании конструкций нулевого цикла с небольшими размерами в плане (например, фундаменты под колонны и оборудование). В этом случае предварительный отогрев промороженного основания, опалубки и арматуры производят в тепляке, на время механизированной укладки бетонной смеси тент снимают, по окончании бетонирования его снова устанавливают и выдерживают в тепляке бетон до приобретения им заданной прочности (рис.2).

Рис.2 Выдерживание бетона в малом тепляке под брезентовым тентом

а) — бетонирование конструкции; б) — укрытие забетонированной конструкции

В условиях температур наружного воздуха ниже минус 25 °С рекомендуется для уменьшения теплопотерь устраивать оболочку из двух слоев с воздушным зазором между ними.

6. Укладка бетонной смеси в зимних условиях (в малых тепляках) выполняется с соблюдением следующих требований. Промерзшие в основании бетон, скала, пучинистые и сезонно-мерзлые грунты отогревают на глубину 300+500 мм и защищают от промерзания до укладки бетонной смеси. Отогрев оснований выполняют в тепляках. При этом важно обеспечить сохранение качества старого бетона и скалы.

7. Арматура диаметром более 25 мм и из прокатных профилей, а также крупные закладные детали при температуре наружного воздуха ниже минус 10 градусов С отогревают до положительной температуры горячим воздухом или индукционным методом.

8. Перед укладкой бетонной смеси основание, опалубку и арматуру очищают от снега и наледи. Бетонная смесь должна укладываться непрерывно, узким фронтом и слоями максимально возможной толщины, чтобы обеспечить минимальное ее охлаждение. В ходе бетонирования температура на поверхности бетона к концу вибрирования должна быть не ниже 2°С. Температуру бетона измеряют на глубине 5 см после укладки каждого слоя.

9. После окончания бетонирования конструкции или ее части открытые поверхности бетона немедленно укрывают малым тепляком.

10. Установка арматуры, укладка бетонной смеси в объемных тепляках выполняется при температуре не ниже 5 градусов С так же, как и в обычных условиях.

11. В тепляках необходимо поддерживать, как правило, тем- цературу воздуха на уровне низа бетонируемой конструкции не ниже 5°С. Для снижения энергетических затрат при выдерживании бетона с противоморозными добавками или при прогреве бетона допускается поддержание в тепляке температуры ниже 0°С, но обеспечивающей достаточно высокую производительность труда, высокое качество укладки и уплотнения бетонной смеси и необходимую интенсивность твердения бетона.

12. Для поддержания требуемой температуры воздуха в тепляках рекомендуется использовать воздухоподогреватели, работающие на жидком топливе. Для создания достаточно равномерной температуры в объемных тепляках необходимо размещать воздухоподогреватели равномерно по периметру внутреннего пространства тепляка и направлять теплый воздух вниз либо устанавливать воздухоподогреватели в одной месте и подавать теплый воздух в другие зоны тепляка по воздуховодам, сшитым из ткани.

13. Продолжительность выдерживания бетона в тепляке следует определять по графикам на рис.3.

Рис. 3. График нарастания прочности бетона на портландцементе М400, М500

14. Температуру бетона в процессе выдерживания в тепляке измеряют: каждые два часа — в первые сутки; каждые 4 часа в последующие трое суток; 1 раз в смену в остальное время остывания.

15. Для снижения энергозатрат можно выдерживать бетон комбинированным способом: тепляк+противоморозные добавки; тепляк + электропрогрев бетона при которых температура в тепляке по окончании бетонирования может быть ниже 0 °С.

Технические требования при выдерживании бетона в тепляке

Прогрев (электропрогрев) бетона в зимнее время проводом пнсв: технологическая карта

Необходимость прогрева бетона в зимнее время появляется довольно часто. Несмотря на то, что обычно ремонтно-строительные работы проводят в теплое время года без нарушения технологического процесса, часто остановка производства стоит очень дорого и поэтому актуально использование разнообразных методов прогрева.

Согласно нормативам и правилам, заливать обычный бетон при минусовой температуре нельзя, так как смесь не застывает нормально, теряет большую часть прочности, становится причиной разрушений и деформаций. Для того, чтобы соблюсти график выполнения работ и обеспечить их высокое качество, бетон прогревают кабелями и трансформатором, индукционным и инфракрасным методами, применяют сварочные аппараты и противоморозные добавки.

До начала работ обязательно создается технологическая карта на прогрев любым выбранным методом, в которой указываются все основные положения, условия, этапы работ. Опытные мастера утверждают, что наилучшего результата можно добиться при использовании одновременно противоморозных добавок и одного из методов прогрева.

С одной стороны, специальные присадки помогают смеси быстрее застывать, устраняют пузыри воздуха, делают ее более прочной, с другой же – прогрев должен осуществляться под контролем и с заведомо установленными показателями, чтобы не допустить замерзания бетона и его перегрева. Для этих целей рекомендовано использовать специальные регуляторы, контроллеры либо же обращаться к профессионалам.

Технологическая карта и способы прогрева бетона

На прогрев бетона в зимнее время технологическая карта составляется обязательно. Чтобы все работы были выполнены качественно, эффективно и безопасно, важно четкое соблюдение технологии, нормативов. Найти примеры документа можно в сети, но для каждого конкретного объекта составляется индивидуальный план на прогрев.

Читать еще:  Как снять жжение от красного перца

Технологическая карта составляется с использованием СНиП, ЕНиР и ГЭСН, включает важные справочные данные касательно того, какая температура должна быть, какой метод прогрева выбран, указываются необходимые устройства и инструменты, весь процесс и т.д.

Главные разделы любой технологической карты:

  • Сфера применения способа прогрева
  • Технология, организация и этапы выполнения работ
  • Расчет трудозатрат
  • Основные требования к качеству работ
  • График осуществления всех задач
  • Необходимые материальные ресурсы
  • Охрана труда и обеспечение безопасности
  • Все важные технико-экономические показатели
  • Схемы укладки, подключения проводов, электродов, длина нагревательных элементов, контроль временного/температурного режимов и т.д.

Прогревать сварочным аппаратом

Данный способ предполагает выполнение прогрева с использованием кусков арматуры, лампы накаливания, термометра для измерения температуры. Куски арматуры устанавливаются параллельно цепи, с прямыми и примыкающими проводами, а между ними монтируют лампу накаливания, которая измеряет напряжение.

Для измерения температуры используют градусник. Обычно по времени данный процесс занимает много – около 2 месяцев. На весь период прогревания бетона конструкция должна быть надежно защищена от воздействия воды и холода. Как правило, обогрев сварочным аппаратом применяют в случае необходимости прогрева небольших объемов бетона и при условии хорошей погоды.

Инфракрасный метод

Данный метод базируется на использовании тепловой энергии, которая преобразуется из излучения прибора, что функционирует в инфракрасном диапазоне. Этот тип прогрева осуществляется за счет электромагнитных колебаний, где скорость распространения волны равна 2.98 х 108 м/с, а длина волны равна 0.76-1000 мкм. В роли генератора часто выступают трубки, сделанные из металла и кварца.

За счет лучей энергия доходит до более глубоких слоев бетона, процесс реализуется постепенно и плавно. Высокие показатели мощности запрещены и не эффективны, так как верхний слой бетона прогреется, а нижний останется холодным, что станет причиной распространения деформаций, разрушений и т.д. Метод чаще всего применяется для прогрева тонких слоев конструкции и подготовки раствора с целью ускорения времени адгезии.

Индукционный метод

Технология индукционного прогрева используется для ускорения набора железобетоном нужного показателя прочности при минусовых температурах. Применение технологии подходит лишь для армированных конструкций – всех тех, что содержат внутри металлические элементы (они выступят в роли сердечника).

Технология базируется на таком принципе электродинамики, как магнитная индукция. Вокруг залитого элемента (часто для колонн, к примеру) петлями размещают изолированный кабель, который выступает в роли индуктора. Количество мотков и сечение провода определяют методом расчета. Переменный ток пускают по кабелю, в конструкции появляется электромагнитное поле, прогревающее внутренние элементы армирования, от которых тепло идет на бетон.

Сердечником может выступить и металлическая опалубка – тогда прогревают снаружи. Такой способ довольно редко используют, так как в подобных условиях большую эффективность демонстрирует греющая опалубка.

Все открытые части бетона должны быть укрыты теплоизолирующими материалами, чтобы снизить теплопотери. Когда смесь достигает расчетной температуры, используют метод термоса либо изометрическое выдерживание посредством периодического отключения питания. Электропрогрев бетона по данной технологии предполагает расход на уровне 120-150 кВт-ч/м3 бетона.

Основные преимущества индукционного прогрева:

  • Сравнительно невысокая цена
  • Равномерность прогрева
  • Независимость от электропроводящих характеристик бетона
  • Возможность предварительно обогревать опалубку, арматуру без дополнительного оборудования

Из недостатков метода стоит упомянуть такие, как необходимость выполнения больших объемов индивидуальных расчетов, а также ограниченное использование в плане конструкций (обычно это трубы, балки, колонны и т.д.). Для индукционного прогрева бетона понадобятся: трансформатор КТПТО-80, кабель (КРПТ 1х25, 3х50, 3х25 + 1х16).

Применение трансформаторов

Трансформаторы применяются для прогрева бетона довольно часто. В большинстве случаев это ТМОБ, КТПТО-80, ТСДЗ-80 и другие.

Главные преимущества данного метода:

  • Повышение производительности труда за счет отсутствия простоя
  • Возможность проводить работы в любое время года
  • Соблюдение сроков строительства
  • Рациональное применение оборудования и транспорта
  • Повышение прочности бетона и соответствие готовой конструкции всем требованиям и нормам
  • Отсутствие дополнительных затрат на присадки, пластификаторы и т.д.

Прогрев бетона с использованием трансформатора может осуществляться двумя методами: проводом ПНСВ или электродами. Установка преобразовывает электроэнергию в тепло, за счет дополнительных средств передает его в бетонную массу. Смесь нагревается до +80 градусов, но интенсивность подачи тепла можно регулировать.

Нагрев требует определенного времени, обязательно контролируется и регулируется – за основу может быть взята таблица с расчетами или нормативные документы. При выборе одного из двух способов обязательно учитывают требование в равномерном распределении по бетону тепловой энергии.

Если планируется использовать электроды, то прогревочный трансформатор подключают к ним. Это могут быть поверхностные (нашивные, полосовые, пластичные) или внутренние (стержневые, струнные) электроды. Допускается применение исключительно переменного тока. Больше всего подходят для этой цели трансформаторы типа КТПТО.

Использование кабеля

Для прогрева бетона применяют провода ПНСВ разного производства толщиной 1.2-3 миллиметра. Жилы проводов делают из стали, вокруг есть специальная изоляция. Провод раскладывают по периметру объекта, кабель крепят к арматуре. Каркас позволяет исключить возможность соприкосновения проводника с землей или опалубкой. Для таких работ применяют сухие или масляные трансформаторы.

Прогрев кабелем не требует слишком больших затрат электроэнергии, дорогостоящего дополнительного оснащения.

Как проходит процесс:

  • Кабель устанавливается на бетонное основание до заливки.
  • Все надежно фиксируется крепежными деталями.
  • Кабель проверяется на предмет наличия повреждений (их быть не должно).
  • Подключение кабеля к низковольтному электрическому шкафу.

Противоморозные добавки

Разные добавки позволяют работать с бетоном при температуре до -25 градусов, делая его способным противостоять агрессивным воздействиям. В состав добавок вводятся компоненты, призванные сделать бетон способным сохранить свои физико-механические свойства в условиях пониженной температуры. Разнообразие добавок, представленных на рынке сегодня, огромно.

Основные типы противоморозных добавок в бетон:

  1. Антифризы – не дают воде в растворе кристаллизироваться, делают бетон пластичным, способствуют лучшей гидратации цемента при твердении. Особенно важно использовать антифриз в качестве пластификатора при работе с большими объемами бетона, которые заливаются в сложную опалубку.
  2. Тепловыделители – сульфатные добавки, которые прогревают бетон, не позволяя кристаллизироваться воде. Эти добавки применяют осторожно, так как они в структуре бетона создают прочные связи, способные повлиять на качество конструкции в итоге.
  3. Ускорители гидратации цемента – влияют на процесс внутри застывающего монолита, что сокращает время твердения и ускоряет набор прочности.

Строительство и монтаж в условиях пониженной температуры (как и в любых других) регламентируются установленными правилами и нормами. Прогрев бетонных конструкций осуществляется в соответствии с такими документами: СНиП 3.06.04-91 («Мосты и трубы») и СНиП 3.03.01-87 («Несущие и ограждающие конструкции»).

Расчет времени

Прогрев бетона начинается с выбора оптимальной схемы с учетом требований строительной площадки, региона (Москва требует одних мер, Сочи или Норильск – совершенно иных), возможностей и т.д.

Основные факторы, которые учитываются в расчетах времени и температуры:

  • Среднегодовой прогноз погоды зимой в регионе, взятый за предыдущие пару лет, а также прогнозируемая отметка средней температуры воздуха в течение данного зимнего периода.
  • Расчет модуля рабочей прогреваемой поверхности, определение термосной выдержки раствора.
  • Расчет средней температуры конструкции на протяжении срока ее охлаждения.
  • Учет информации про температуру готовой бетонной смеси, ее изотермические свойства (предоставляет завод-изготовитель раствора).
  • Определение тепловых потерь в процессе транспортировки смеси, разгрузки.
  • Определение температуры смеси с начала укладки (учитывается отдача тепла на прогрев арматуры, опалубки).
  • Расчет времени охлаждения раствора (в соответствии с нормативными требованиями прочности).

Все эти данные используются при прогнозировании времени затвердевания бетона, для учета тепловых потерь в процессе заливки, излучения тепла с поверхности. Но все это довольно приблизительно, поэтому в процессе прогрева нужно тщательно контролировать температуру каждые полчаса-час при нагревании и раз в 12 часов при остывании. Если режим нарушен, нужно повышать или отключать ток, регулируя параметры.

В технологической карте должен быть отмечен график нагрева с указанием оптимальных значений и всех важных расчетов, выполненных в соответствии со СНиПами и правилами.

Прогрев бетона – чрезвычайно важное мероприятие при выполнении ремонтно-строительных работ в зимнее время. Без реализации указанных методов бетон просто не наберет нормативную прочность, поставив под сомнение прочность, надежность и долговечность всей конструкции.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector