|
|
| Строка 112: |
Строка 112: |
| | 2. Горчаков С.В. «Строительные материалы». Учеб. для вузов, М., Стройиздат, 1982. | | 2. Горчаков С.В. «Строительные материалы». Учеб. для вузов, М., Стройиздат, 1982. |
| | | | |
| − | 3. Руководство качеством строительно-монтажных работ. </p> | + | 3. Руководство качеством строительно-монтажных работ. |
| | | | |
| − | [[Изображение:Дружная ребята.jpg|thumb|left|Веселые ребята]] | + | [[Изображение:Дружная ребята.jpg|thumb|left|Веселые ребята]]</p> |
| | | | |
| | | | |
Версия 15:50, 19 декабря 2008
«Прогрев бетона различными способами. Методы, способы и схемы монтажа»
Содержание:
- Основные положения технологии ведения бетонных работ в зимних условиях……………………………………………………………..с. 3-4
- Производство работ с выдерживанием бетона методом термоса……………………………………………………………….с. 5
- Производство работ с применением методов искусственного прогрева………………………………………………………………с. 6-8
- Методы, способы и схемы монтажа………………………………...с. 8-9
- Список используемой литературы…………………………………..с. 10
1. Основные положения технологии ведения бетонных работ в зимних условиях
Продолжительность твердения и конечные свойства бетона в значительной степени зависят от температурных условий, в которых выдерживают бетон. По мере повышения температуры увеличивается активность воды, содержащейся в бетонной смеси, ускоряется процесс ее взаимодействия с минералами цементного клинкера, интенсифицируются процессы формирования коагуляционной и кристаллической структуры бетона. Наоборот, при снижении температуры все эти процессы затормаживаются и твердение бетона замедляется.
При отрицательных температурах непрореагировавшая с цементом вода переходит в лед и как твердое тело в химическое соединение с цементом не вступает. В результате этого прекращается реакция гидратации, и, следовательно, бетон не твердеет. Одновременно в бетоне развиваются значительные силы внутреннего давления, вызванные увеличением объема воды при переходе ее в лед. При раннем замораживании бетона его неокрепшая структура не может противостоять этим силам и нарушается.
При последующем оттаивании замерзшая вода вновь превращается в жидкость и процесс гидратации цемента возобновляется, однако разрушенные структурные связи в бетоне полностью не восстанавливаются.
Замораживание свежеуложенного бетона сопровождается также образованием вокруг арматуры и зерен заполнителя ледяных пленок, которые благодаря притоку воды из менее охлажденных зон бетона увеличиваются в объеме и отжимают цементное тесто от арматуры и заполнителя.
Все эти процессы значительно снижают прочность бетона и его сцепление с арматурой, а также уменьшают его плотность, стойкость и долговечность.
Если бетон до замерзания приобретает определенную начальную стойкость, то все упомянутые выше процессы не оказывают на него неблагоприятного воздействия. Минимальная прочность, при которой замораживание для бетона не опасно, называется критической. Величина критической прочности зависит от марки бетона, вида и условий эксплуатации конструкции и составляет:
- для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой – 50% проектной прочности для марки бетона до 150, 40% для бетонов марок 200 и 300 и 30% для бетона марок 400 и 500;
- для конструкции с предварительно-напрягаемой арматурой, для пролетных строений мостов и других особо ответственных железобетонных конструкций – 70% проектной прочности;
- для конструкций, подвергающихся многократному замораживанию и оттаиванию или действию давления воды, а также для всех конструкций, к которым предъявляются специальные требования по морозостойкости, газо- и водонепроницаемости, - 100% проектной прочности.
Поэтому при выполнении бетонных работ в зимнее время необходимо создать и поддерживать такие температурно-влажностные условия, при которых бетон твердеет до приобретения или критической, или проектной прочности в минимальные сроки с наименьшими трудовыми затратами. Для этого применяют специальные способы приготовления, подачи, укладки и выдерживания бетона.
При приготовлении бетонной смеси в зимних условиях ее температуру повышают до 35-450 С путем подогрева заполнителей и воды. Заполнители подогревают до 600 С паровыми регистрами, во вращающихся барабанах, в установках с продувкой дымовых газов через слой заполнителя, горячей водой. Воду подогревают в бойлерах или водогрейных котлах до 900 С не более. Подогрев цемента запрещается.
Зимой во избежание «заваривания» цемента в барабан смесителя вначале заливают заливают воду и загружают крупный заполнитель, а затем после нескольких оборотов барабана – песок и цемент. Общую продолжительность перемешивания в зимних условиях увеличивают в 1,2-1,5 раза. Бетонную смесь транспортируют в закрытой утепленной и прогретой перед началом работы таре. Автомашины имеют двойное днище, в полость которого поступают отработанные газы мотора, что предотвращает теплопотери. Бетонную смесь следует транспортировать от места приготовления до места укладки по возможности быстрее и без ветра, а средства подачи бетонной смеси в конструкции утеплены.
Состояние основания, на котором укладывают бетонную смесь, а также способ укладки должны исключать возможность ее замерзания в стыке с основанием и деформации основания при укладке бетона на пучинистые грунты. Для этого основание до укладки смеси отогревают до положительных температур и предохраняют от замерзания до приобретения вновь уложенным бетоном требуемой прочности.
Опалубку и арматуру перед бетонированием очищают от снега и наледи, арматуру диаметром более 25мм, а также арматуру из жестких прокатных профилей и крупные металлические закладные части при температуре ниже – 100 С предварительно отогревают до положительной температуры.
Бетонирование зимой следует вести непрерывно и высокими температурами, при этом ранее уложенный слой бетона должен быть перекрыт до того, как в нем снизится температура ниже предусмотренной.
Методы выдерживания бетона в зимних условиях:
1. Методы, предусматривающие использование начального теплосодержания, внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении или перед укладкой в конструкцию и тепловыделении цемента, сопровождающего твердение бетона. К этой группе относятся метод «термоса» и метод термоса с предварительным электроразогревом смеси;
2. Методы, основанные на искусственном прогреве бетона, уложенного в конструкцию: электропрогрев, индукционный, инфракрасный и контактный прогрев, паро- и воздухопрогрев;
3. Методы, использующие эффект понижения эвтектической точки воды в бетоне с помощью специальных противоморозных химических добавок (хлористого кальция и натрия, азотстокислого натрия, углекислого калия и т.п.).
Выбор метода зависит от вида и массивности конструкции, вида, состава и требуемой прочности бетона, метеорологических условий производства работ, энергетической оснащенности строительной площадки и т.д.
3. Производство работ с применением методов искусственного прогрева
Сущность данного метода заключается в повышении температуры уложенного бетона до максимально допустимой и поддержании ее в течении времени, за которое бетон набирает критическую или заданную прочность.
Искусственный прогрев бетона применяют при бетонировании конструкции с Мп≥10, а также и более массивных, если в последних невозможно получить в установленные сроки заданную прочность при выдерживании только способом термоса.
При электропрогреве используют тепло, выделяющееся в свежеуложенном бетоне при пропуске через него переменного электрического тока. Для этого бетон, уложенный в конструкцию, включают в электрическую цепь как сопротивление.
Образующееся тепло расходуется на нагрев бетона и опалубки до заданной температуры и возмещение теплопотерь, происходящих в процессе выдерживания.
Температура бетона при электропрогреве определяется величиной к бетону электрической мощности, которая назначается в зависимости от выбранного режима термообоработки и величины теплопотерь, имеющих место при электропрогреве на морозе.
Для подведения электрической энергии к бетону используют различные электроды: пластинчатые, полосовые, стержневые и струнные.
К конструкциям электродов и схемам их размещения предъявляются следующие требования:
- мощность, выделяемая в бетоне при электропрогреве должна соответствовать мощности, требуемой по тепловому расчету;
- электрическое и температурное поля должны быть по возможности равномерными;
- электроды следует располагать по возможности снаружи прогреваемой конструкции для обеспечения минимального расхода металла;
- установку электродов и присоединение к ним проводов производить до начала бетонирования (при использовании наружных электродов).
При индукционном нагреве используют тепло, выделяемо в арматуре или стальной опалубке, находящихся в электромагнитном поле катушки – индуктора, по которой протекает переменный электрический ток. Для этого по наружной поверхности опалубки последовательными витками укладывается изолированный провод-индуктор. Переменный электрический ток, проходя через индуктор, создает переменное электромагнитное поле. Электромагнитная индукция вызывает в находящемся в этом поле металле (арматуре, стальной опалубке) вихревые токи, в результате чего арматура нагревается и от нее нагревается бетон.
Индукционный метод применяют для отогрева ранее выполненных и прогрева возводимых каркасных железобетонных конструкций, бетонируемых в любой опалубке при любой температуре наружного воздуха. Наиболее эффективен индукционный метод при бетонировании конструкций, густонасыщенных арматурой с Мп>5, а также при использовании металлической опалубки.
В качестве индуктора используют изолированные провода с медными или алюминиевыми жилами. Сечение проводов и требуемое число витков индуктора определяют расчетом.
Укладывают бетон после установки индуктора, что позволяет предварительно отогревать арматуру и металлическую опалубку.
При инфракрасном нагреве используют способность инфракрасных лучей поглощаться телом и трансформироваться в тепловую энергию, что повышает теплосодержание этого тела.
Генерируют инфракрасное излучение путем нагрева твердых тел. Тепло от источника инфракрасных лучей к нагреваемому телу передается мгновенно, без участия какого-либо переносчика тепла. Поглощаясь поверхностями облучения, инфракрасные лучи превращаются в тепловую энергию. От нагретых таким образом поверхностных слоев тело прогревается за счет собственной теплопроводности.
В качестве генераторов инфракрасного излучения применяют трубчатые металлические и кварцевые излучатели. Для создания направленного лучистого потока излучатели заключают в рефлекторы (из алюминия) плоские или параболические.
Электроэнергия поступает от трансформаторной подстанции, имеющейся на строительстве. Бетон термообрабатывают инфракрасными лучами только при наличии автоматических устройств, обеспечивающих заданные температурные и временные параметры путем периодического включения-выключения инфракрасных установок.
При контактном нагреве бетона используют джоулевое тепло, выделяемое в проводнике при прохождении по нему электрического тока. Затем это тепло передается контактным путем нагреваемым поверхностям конструкции. Для контактного нагрева бетона применяют греющие опалубки и гибкие элементы.
Греющая опалубка имеет палубу из металлического листа, с тыльной стороны которого расположен греющий элемент. В качестве греющего элемента применяют нихромовую проволоку или ленту, намотанную на диэлектрическую основу; металлические сетки; греющие кабели.
При конвективном методе нагрева тепловая энергия передается с помощью нагретой (обычно движущейся) среды – теплым воздухом или паром. В этом случае бетон до приобретения им заданной прочности выдерживают в тепляках, представляющих собой временные ограждающие сооружения. Тепляки могут быть объемными, т.е. охватывающими всю бетонированную конструкцию, и плоскими или секционными, ограждающими только часть бетонируемой конструкции.
Температура в тепляке поддерживается в пределах +5-100 С, в связи с чем твердение бетона замедляется, продолжительность приобретения бетоном распалубочной прочности увеличивается.
Бетонирование в тепляках конструкций применяют редко, так как эти работы весьма трудоемкие и требуют значительного расхода материалов на устройство тепляков. В современном строительстве тепляки применяют при возведении высотных сооружений в скользящей или подъемно-переставной опалубке. Тепляки применяют также в тех случаях, когда необходимо поддерживать положительные температуры не только для бетонных, но и других работ, выполняемых в период строительства данного сооружения.
Тепляки обогревают электрическими или паровыми калориферами и в исключительных случаях (при возведении отдельно стоящих фундаментов с применением объемных переносных тепляков) – острым паром. Реже применяют огневоздушное калориферное отопление.
4. Методы, способы и схемы монтажа
Укладка и уплотнение бетонной смеси должны быть осуществлены такими способами, чтобы были обеспечены монолитность бетонной кладки, проектные физико-механические показатели и однородность бетона, надлежащее его сцепление с арматурой и закладными деталями и полное заполнение бетоном заопалубного пространства возводимой конструкции. Этого можно достичь путем соблюдения определенной последовательности в укладке бетонной смеси и уплотнение ее методом вибрирования.
Бетонную смесь вибрируют с помощью внутренних, поверхностных и наружных вибраторов.
Бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями и, как правило, по площади всей бетонируемой конструкции. При многослойной укладке для обеспечения монолитности бетонной кладки по всей толщине конструкции необходимо укладывать свежую смесь на уплотненный слой до начала в ней процесса схватывания цемента.
Бетонирование крупных в плане (свыше 100 м2) и по высоте (свыше 3 м) массивов выполняют блочным способом, расчленяя массив горизонтальными и вертикальными швами на блоки бетонирования. Площадь одного блока бетонирования обычно составляет 50-60 м2, а высота – 1,2-2 м. при этом наибольшая сторона блока не должна превышать 20-25 м. в каждом ярусе сначала бетонируют блоки, расположенные в шахматном порядке, а после частичной усадки бетона – промежуточные.
Бетонирование подстилающего слоя покрытия полов производят полосами шириной 3-4 м по маячным доскам, удерживаемых в проектном положении кольями. Бетонную смесь укладывают слоем, толщина которого больше проектной высоты на 1-2 см, и уплотняют при помощи виброрейки до того момента, пока последняя своими концами не опустится на маячные рейки. Поверхность чистого пола затирают по схватившемуся, но не затвердевшему бетону затирочной машиной, а затем обычно железнят.
Стены и перегородки высотой до 10 м бетонируют без перерыва участками высотой не более 3 м. бетонную смесь на глубину более 3 м подают звеньевыми хоботами. Тонкие стены и перегородки толщиной менее 15 см, где применение хоботов невозможно, бетонируют ярусами высотой до 2 м. при этом с одной стороны опалубку возводят сразу на всю высоту и к ней крепят арматуру. Вторую сторону опалубки возводят на высоту одного яруса по окончании бетонирования предыдущего яруса. Бетонную смесь в стенах и перегородках уплотняют вибраторами. Возобновлять бетонирование следующего по высоте яруса допускается после устройства рабочего шва.
Колонны со сторонами сечения от 40 см и выше бетонируют участками не более 5 м. при высоте колонн до 5 м смесь загружают в форму сверху и уплотняют внутренними вибраторами. Колонны со сторонами сечения менее 40 см или любого сечения, но с перекрещивающимися хомутами бетонируют участками высотой не более 2 м с загрузкой смеси сбоку через окна в стенках форм.
Балки и плиты, монолитно связанные с колоннами и стенами, бетонируют через 1-2 ч после укладки бетона в вертикальные конструкции ввиду необходимости первоначальной осадки уложенной в них бетонной смеси.
Арки и своды пролетом менее 15 м бетонируют без перерывов одновременно с двух сторон – от пят к замку, а пролетом более 15 м – отдельными участками, симметрично расположенными относительно середины.
Список используемой литературы:
1. Технология строительного производства. Учебник для вузов. Под общ. ред. Н.Н. Данилова, М., Стройиздат, 1977. – 440 с.
2. Горчаков С.В. «Строительные материалы». Учеб. для вузов, М., Стройиздат, 1982.
3. Руководство качеством строительно-монтажных работ.
