6. Методы выдерживания бетона в зимних условиях. Методы выдерживания бетона


Методы выдерживания бетона в зимних условиях

Существуют следующие методы выдерживания бетона в зимних условиях.

Выдерживание в искусственных укрытиях (тепляках), где поддерживается температура, необходимая для нормального твердения бетона. В связи с появлением новых пленочных покрытий этот метод широко применяют за рубежом, поскольку "пленочный эффект" создает комфортные условия для труда и твердения бетона даже без дополнительного обогревания.

Выдерживание методом термоса подразумевает укладывание бетона, имеющего температуру 15-20 градусов С, в утепленную опалубку. За счет начального теплосодержания бетонной смеси и теплоты, выделяемой в процессе твердения (явление экзотермии), бетон набирает заданную прочность до того момента, когда в какой-либо части забетонированной конструкции температура снижается до 0 градусов С.

Применение метода термоса наиболее эффективно для массивных конструкций. Этот метод достаточно эффективен и для конструкций с большим модулем поверхности (до 8- 12), если осуществить предварительный электроразогрев бетонной смеси в бункерах перед укладкой в опалубку (способ электротермоса). Бетонная смесь при этом форсированно разогревается в течение 5- 15 мин током промышленной частоты сетевого напряжения 220-290 В до температуры бетонной смеси 70- 80 градусов С.

Разновидностью метода электротермоса является метод форсированного электроразогрева бетонной смесисразу после ее укладки в опалубку с последующим повторным вибрированием. Разогревание смеси непосредственно в опалубке исключает преждевременную потерю подвижности, а повторное вибрирование сводит к минимуму возможность структурных нарушений, возникающих при форсированном разогревании. Этот метод более экономичен, так как требует меньшего расхода электроэнергии.

Электротермообработка бетона

Методы электротермообработки бетона можно разделить на три группы:

  • электродный прогрев,

  • индукционный прогрев,

  • электрообогрев с применением различного рода электронагревательных устройств.

Электродное нагревание бетонных и железобетонных конструкций основано на превращении электрической энергии в тепловую при прохождении тока через свежеуложенный бетон, который с помощью электродов включается в электрическую цепь. Электроды могут быть разных видов (стержневыми, пластинчатыми) и располагаться как внутри, так и снаружи прогреваемой конструкции.

Нагревание бетона в электромагнитном поле (индукционное) применяется для густо армированных конструкций линейного типа (балки, ригели, трубы, колонны). Вокруг опалубки прогреваемого элемента устраивают спиральную обмотку - индуктор из изолированного провода и включают его в сеть. Под воздействием переменного электромагнитного поля стальная опалубка и арматура, выполняющие роль сердечника (соленоида), нагреваются и передают тепловую энергию бетону.

Электрообогревание осуществляется с помощью электрических отражателей, печей, цилиндрических приборов сопротивления и др. Могут также применяться греющие (термоактивные) опалубки. Их выполняют в виде утепленных щитов с проложенными в их толще нагревательными элементами. Такая опалубка экономична для бетонирования тонкостенных конструкций.

Инфракрасное прогревание (лампами) применяют в тех случаях, когда применение контактных методов прогревания затруднено.

Иногда применяют безпрогревный метод с введением в состав бетонной смеси химических добавок.

studfiles.net

Методы выдерживания бетона в зимнее время

Как известно, бетон твердеет и набирает свою прочность только при взаимодействии воды и цемента.

При отрицательных температурах вода, находящаяся в бетоне замерзает, твердение останавливается. В таком случае прочность бетона не достигает проектной прочности, а сама бетонная или железобетонная конструкция оказывается непригодной к дальнейшей безопасной эксплуатации.

Чтобы бетон продолжал набирать прочность при отрицательной температуре воздуха, необходимо предпринять мероприятия, которые не позволят воде в бетоне замерзнуть. Существует несколько способов выдерживания бетона в зимнее время.

Самым простым методом является термосное выдерживание бетона

Суть этого метода заключается в том, что укладка бетонной смеси производится в утепленную опалубку. Утеплитель должен быть расположен как по бокам опалубки, так и сверху опалубки. Его толщина должна быть такой, чтобы к моменту остывания бетонной смеси до нуля градусов, ее проектная прочность была достигнута.

Электрический прогрев бетона

Суть метода заключается в том, что к бетонной смеси подводят электрический ток. На трансформаторе устанавливают самое большое из возможных напряжений, затем нагревают бетонную смесь до необходимой температуры. После этого на трансформаторе устанавливают пониженное напряжение. Все эти мероприятия проделываются с тем расчетом, чтобы температура бетона держалась на одном уровне определенное количество часов.

Бетонирование горячей бетонной смесью

Суть метода заключается в том, что бетонная смесь разогревается до 80 градусов в среднем за 10 минут. Нагрев осуществляется с помощью электродов, встроенных в бадьи. Бетонная смесь поднимается в бадьях к месту укладки. При необходимости бадьи могут быть утеплены. Данные мероприятия позволяют бетонной смеси длительное время оставаться в горячем состоянии, что приводит к быстрому набору прочности бетоном. Этот метод выдерживания гораздо экономичнее электрического прогрева, однако в силу своих особенностей применяется не для всех конструкций.

1000sovetov.ru

Методы прогревания монолитного бетона | Строительный Портал

Бетонирование монолитных конструкций в зимнее время, осуществляемое при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже + 5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, должно производиться с обеспечением твердеющему бетону оптимальных температурно-влажностных условий.

С этой целью предусматриваются утепление опалубки, укрытие неопалубленных поверхностей монолитных конструкций гидро- и теплоизолирующими материалами, устройство ветрозащитных ограждений и другие мероприятия, направленные на сохранение тепла, содержащегося в уложенном бетоне. Кроме того, СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» рекомендует применение нескольких способов выдерживания и обогрева бетона в зимних условиях. В зависимости от вида конструкции и температуры наружного воздуха рекомендуется применение следующих способов зимнего бетонирования:

— термос; — термос с противоморозными добавками и ускорителями твердения; — предварительный разогрев бетонной смеси; — электродный прогрев; — обогрев в греющей опалубке; — инфракрасный обогрев; — индукционный нагрев; — обогрев нагревательными проводами.

Остановимся на способах зимнего бетонирования, связанных с тепловой обработкой монолитного бетона и железобетона.

Электродный прогрев бетона

Предварительный электроразогрев бетона предусматривает разогрев бетонной смеси с помощью электрического тока напряжением 220-380 В в короткий промежуток времени-5-10 мин до температуры 40-60°С. После укладки горячей бетонной смеси в опалубку она остывает по режимам, рассчитываемым так же, как и для способа термоса. Этот способ зимнего бетонирования требует наличия на строительной площадке большой электрической мощности — от 1000 кВт для разогрева 3-5 м3 бетонной смеси.

Электродный прогрев бетона заключается в том, что выделение тепла происходит непосредственно в бетоне при пропускании через него электрического тока.

В зависимости от принятой схемы расстановки и подключения электродов электродный прогрев разделяется на сквозной, периферийный и с использованием в качестве электродов арматуры. Применение этого метода наиболее эффективно для слабоармированных конструкций — фундаментов, колонн, стен и перегородок, плоских покрытий и бетонных подготовок под полы.

Электродный прогрев монолитных конструкций может быть совмещен с другими способами интенсификации твердения бетона, например с предварительным прогревом бетонной смеси и с использованием различных химических добавок. Применение противоморозных добавок, в состав которых входит мочевина, не допускается из-за разложения ее при температуре выше 40°С. Применение поташа в качестве противоморозной добавки не разрешается вследствие того, что прогретые бетоны с этой добавкой имеют значительный (более 30%) недобор прочности, характеризуются пониженной морозостойкостью и водонепроницаемостью.

Электрообогрев бетона монолитных конструкций в греющей опалубке заключается в непосредственной передаче тепла от греющих поверхностей опалубки к прогреваемому бетону. Распространение тепла в самом бетоне происходит путем теплопроводности.

В качестве нагревателей для греющей опалубки применяются ТЭНы, слюдопластовые нагреватели, греющие кабели, углеграфитовая ткань, сетчатые нагреватели и другие греющие элементы.

Областью применения электрообогрева монолитных конструкций в греющей опалубке в соответствии с положениями СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» являются фундаменты под конструкции зданий и оборудование, массивные стены и т.п. конструкции с модулем поверхности 3-6; колонны, балки, прогоны, элементы рамных конструкций, свайные ростверки, стены, перекрытия с модулем поверхности 6-10; полы, перегородки, плиты перекрытий, тонкостенные конструкции с модулем поверхности 10-20, бетонирование которых производится при температуре воздуха до -40°С.

Инфракрасный прогрев бетона

Инфракрасный обогрев бетона предусматривает использование тепловой энергии, выделяемой инфракрасными излучателями, направленной на открытые или опалубленные поверхности обогреваемых конструкций.

Область применения инфракрасного обогрева монолитных конструкций при производстве бетонных и железобетонных работ при отрицательных температурах наружного воздуха включает:

— отогрев промороженных бетонных и грунтовых оснований, арматуры, закладных деталей и опалубки, удаление снега и наледи; — интенсификацию твердения бетона монолитных конструкций и сооружений, возводимых в скользящей либо объемно-переставной опалубке, плит перекрытий и покрытий, вертикальных и наклонных конструкций, бетонируемых в металлической или конструктивной опалубке; — предварительный отогрев зоны стыков сборных железобетонных конструкций и ускорение твердения бетона или раствора при заделке стыков; — создание тепловой защиты поверхностей, недоступных для утепления.

Индукционный прогрев бетона

Индукционный прогрев монолитных конструкций позволяет использовать магнитную составляющую переменного электромагнитного поля для теплового воздействия электрического тока, наводимого электромагнитной индукцией. При индукционном прогреве монолитных конструкций энергия переменного магнитного поля преобразуется в арматуре или стальной опалубке в тепловую и передается бетону теплопроводностью. Индукционный прогрев бетона применим к конструкциям замкнутого контура, длина которых превышает размеры сечения, с густой арматурой с коэффициентом армирования более 0,5, при бетонировании которых имеется возможность обмотать их кабелем (изготовить индуктор ) или когда бетонирование производят в металлической опалубке.

Прогрев бетона проводами (трансформатором)

Прогрев бетона нагревательными проводами заключается в следующем: перед укладкой бетонной смеси в опалубку на арматурном каркасе закрепляют нагревательные провода определенной длины. Длина и количество нагревателей определяются расчетом. Теплота, выделяемая нагревательными проводами при прохождении по ним тока, передается бетону и распределяется в нем путем теплопроводности. Таким образом бетон можно разогреть до 40-50°С.

В качестве нагревательных проводов применяют специальные провода для прогрева бетона марки ПНСВ-1,2 со стальной оцинкованной жилой диаметром 1,2 мм в поливинилхлоридной изоляции ( возможно применение радиотрансляционных проводов марки ПТПЖ-2х1,2 с двумя стальными оцинкованными жилами в изоляции из модифицированного полиэтилена).

Электропитание нагревательных проводов осуществляют через понижающие трансформаторные подстанции типа КТП ТО-80/86 или КТП-63/ОБ, которые имеют несколько ступеней пониженного напряжения, что позволяет регулировать тепловую мощность, выделяемую нагревательными проводами при изменении температуры наружного воздуха. Одной подстанцией можно обогреть 20-30 м3 бетона.

Нагревательными проводами можно обогревать любые монолитные конструкции при температуре наружного воздуха до -30°С. В среднем для обогрева 1м3 монолитного бетона требуется 60 м нагревательного провода марки ПНСВ-1,2.

В Москве технология прогрева бетона нагревательными проводами довольно широко применялась при возведении храма Христа Спасителя, комплексов Манежная площадь, Гостиный Двор и других объектов.

Технология прогрева бетона нагревательными проводами широко применяется не только российскими, но и зарубежными строительными фирмами, которые работают на территории России.

За последние годы технологию прогрева бетона нагревательными проводами освоили и применяют на практике такие фирмы, как южно-корейская «Самсунг инжинеринг & констракшн Ко., Лтд.», немецкая «Хохтиф», югославские «Акосир», «Напред», «Трудбеник», «Черногория», турецкие «Абка», «Алларко», «Гаранти-Коза» и многие другие.

Статья прочитана 521 раз(a).

skosr.ru

6. Методы выдерживания бетона в зимних условиях

1. Бетонирование с безобогревательным выдерживанием бетона

1.1 метод «термоса» - имеющая положительную температуру бетонная смесь (15-30°) укладывается в утепленную опалубку.

1.1.1 «термос» - с добавками ускорителей.

1.1.2 «горячий термос» - кратковременный разогрев бетонной смеси до температуры 60-80°С и уплотнение ее в горячем состоянии и термосном выдерживании или с дополнительным обогревом.

1.2 Применение бетона с противоморозными добавками (хлорид кальция, натрия, нитрит натрия).

2. Бетонирование с искусственным обогревом бетона

2.1 Электропрогрев – пропуск электрического тока с помощью пластинчатых, полосовых, стержневых и струнных электродов.

2.2 Электрообогрев – осуществляют с помощью электрических отражательных печей, инфракрасных излучателей различного типа (инфракрасный и индукционный прогрев).

2.3 Контактный нагрев (с помощью термоактивной греющей опалубки, сетчатых нагревателей, термоактивного покрытия.

2.4 Паропрогрев – применение паровых рубашек, суть которых заключается в ограждении опалубки конструкции и подачи в пространство пара.

2.5 Обогрев в «тепляках» - над бетонируемой конструкцией возводятся сооружения, внутри которого устраивают различные нагреватели.

4. Возведение подземных сооружений методом «стена в грунте»

Устройство «стены в грунте». Сущность метода «стена в грун­те» заключается в устройстве стен подземного сооружения в уз­ких и глубоких траншеях, заполненных тиксотропным раство­ром, который предотвращает обрушение грунта и препятствует прониканию грунтовой воды. Для устройства траншей применяют плоский широкозахват­ный грейфер, штанговые экскаваторы, буровые станки бурофрезерные машины, струговые установки. Траншеи в зависимости от используемых машин разрабатывают непрерывно и отдельными захватками — шурфами.

При возведении монолитных стен выполняют следующие операции: монтаж ограничителей (при непрерывной отрывке траншей), очистку дна от осадка эрфлитом или грязе­вым насосом, замену загрязненного раствора, монтаж арматур­ных каркасов, укладку бетонной смеси, демонтаж ограничителей и заделку стыков. Ограничители из железобетонных свай или металлической трубы соответствующих размеров вдавливают между стенками траншеи до ее дна. Арматурные каркасы уста­навливают в траншеи непосредственно перед бетонированием с использованием жесткой траверсы. Правильное положение кар­каса в траншеи и необходимую величину защитного слоя обеспе­чивают установкой фиксаторов. Укладывают бетон методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ). Раствор, вытесняемый бетоном, собирают с помощью инвентарных лотков для после­дующего использования. После того как бетон приобретает распалубочную прочность, извлекают ограничители и стыки бето­нируют.

При возведении сборных стен используют одну из следующих технологий, отличающихся способами заделки стыков между сборными элементами. По первой технологии сбор­ные конструкции устанавливают в траншею, заполненную медленнотвердеющими растворами, которые заполняют как стыки, так и пространство между конструкциями и стенками траншеи. По второй технологии конструкции монтируют в траншее, за­полненной тиксотропным раствором, а заделку стыков осущест­вляют методом ВПТ. При этом бетонолитные трубы опускают в открытую сверху полость стыка. По третьей технологии кон­струкции монтируют в траншее, заполненной тиксотропным рас­твором, а стыки между ними заделывают изнутри сооружения по мере разработки грунта.

Установке конструкций предшествуют очистка дна и тран­шей и укладка слоя щебня. Затем над траншеей монтируют спе­циальный кондуктор и направляющее для обеспечения правиль­ного положения конструкций и их временного закрепления. Пос­ле этого устанавливают конструкции и методами ВПТ обетонируют их нижний конец. Бетон необходимо подавать одновременно по обе стороны плит. Остальное пространство между стенками траншей и поверхностью конструкций заполняют в соответствии с проектом. Тиксотропный раствор, вытесняемый при монтаже конструкций, их обетонировании и заполнении пазух, собирают для последующего использования.

studfiles.net

Специальные методы бетонирования

При невозможности или неэффективности применения традиционной технологии бетонирования применяют специальные методы, к которым относятся вакуумирование и торкретирование бетона, подводное бетонирование.

  • Вакуумирование бетона является технологическим методом, позволяющим извлечь из уложенной бетонной смеси около 10... 25% воды затворения с сопутствующим или дополнительнымуплотнением. Метод дает возможность применять бетонные смеси с по движностью до 10 см, что упрощает и удешевляет их распределение и уплотнение, достигая при этом существенного улучшения физико-механических характеристик затвердевшего бетона, соответствующих пониженному остаточному водоцементному отношению.

    В зависимости от типа конструкции вакуумирование производят либо сверху, либо со стороны боковых поверхностей возводимой конструкции.

    Горизонтальные и пространственные конструкции, например междуэтажные перекрытия, своды-оболочки, полы, вакуумируют сверху, применяя переносные жесткие вакуум-щиты или вакуумматы, а стены, колонны и другие развитые по высоте конструкции - со стороны боковых поверхностей, используя для этого вакуум-опалубку.

    Конструктивно вакуум-щит представляет собой короб (обычно размером в плане 100x125 см) с герметизирующим замком по контуру. Герметизированная коробка верхнего покрытия щита выполняется из стали, водостойкой фанеры или стеклопластика. Снизу щит оборудован вакуум-полостью, непосредственно соприкасающейся с бетоном. Такая полость создается путем прокладки двух слоев металлической тканой и плетеной сеток, прикрепляемых на внутренней поверхности щита. Благодаря изогнутости проволок сетка в своем сечении образует сообщающиеся между собой мелкие (тонкие) воздушные каналы, которые в сумме и составляют тонкую воздушную прослойку (вакуум-полость).

    В настоящее время вместо металлических переходят на использование некорродирующих, легких, штампованных из пластмасс сеток. Во избежание уноса из свежеуложенного бетона цементных частиц вся поверхность сетки, обращенная к бетону, покрывается фильтрующей тканью из нейлона или капрона. Для создания в вакуум-полости разрежения, а следовательно, и удаления части воды затворения и воздуха в центре вакуум-щита установлен штуцер, подсоединяемый через трехходовой кран к источнику вакуума. По периметру'вакуум-щит имеет резиновый фартук для герметизации.

    Вакуум-мат состоит из двух самостоятельных элементов: нижнего и верхнего. Нижний, укладываемый на бетон, представляет фильтрующую ткань, прошитую с распределительной сеткой из лавсана. Верхний элемент - герметизирующий. Его выполняют из плотной газонепроницаемой синтетической ткани и раскатывают поверх фильтрующего элемента. По продольной оси верхнего элемента расположен отсасывающий перфорированный шланг, подсоединяемый через штуцер к источнику вакуума.

    Вакуум-опалубку изготовляют на основе обычной сборно-разборной опалубки. Для этого опалубочные щиты со стороны палубы оборудуют по высоте горизонтальными изолированными друг от друга вакуум-полостями, которые по мере укладки бетонной смеси подключают к источнику вакуума. Вакуум-опалубку можно также собирать из вакуум-щитов, обеспечивая при этом неизменяемость их положения элементами жесткости и крепежными деталями.

    В зависимости от условий вакуумирования бетона - с помощью вакуум-щитов (вакуум-матов) или вакуум-опалубок - физические процессы протекают по-разному.

    При вакуумировании бетона вакуум-щитами (вакуум-матами), имеющими возможность перемещения в сторону бетона, одновременно с отсосом воды и воздуха происходит дополнительное статическое уплотнение вследствие разности атмосферного давления и давления в вакуум-полости. При этом величина действующего усилия достигает 70...75 кН/м2. С удалением от поверхности вакуумирования передаваемое на бетон давление снижается, так как часть нагрузки расходуется на преодоление сил внутреннего трения и развития контактных напряжений в твердой фазе.

  • Торкретирование бетона - технологический процесс нанесения в струе сжатого воздуха на поверхность конструкции или опалубки одного или нескольких слоев цементно-песчаного раствора (торкрет) или бетонной смеси (набрызг-бетон) (в зарубежной практике носит наименование «шприцбетон»). Благодаря большой кинетической энергии, развиваемой частицами смеси, нанесенный на поверхности раствор (бетон) приобретает повышенные характеристики по прочности, водонепроницаемости, морозостойкости, сцеплению с поверхностями нанесения.

    В состав торкрета входят цемент и песок, в состав набрызг-бетона помимо цемента и песка входит крупный заполнитель размером до 30 мм. Растворы или бетонные смеси приготовляют на портлан-дцементах не ниже М400.

    Процесс нанесения слоя торкрета (набрызг-бетона) включает две стадии: на первой стадии на поверхности нанесения происходит отложение пластичного слоя, состоящего из раствора с самыми мелкими фракциями заполнителя. Толщина слоя цементного молока и тонких фракций, способного поглотить энергию удара крупных частиц заполнителя и способного удержать крупные частицы, составляет 5... 10 мм, на второй стадии происходит частичное проникновение в растворный слой зерен более крупного заполнителя и таким образом образование слоя торкрета или набрызг-бетона.

    Торкретирование обычно сопровождается потерей некоторого количества материала, отскакивающего от поверхности нанесения - так называемый «отскок». Величина отскока частиц зависит от условий производства работ, состава смеси, размера крупных частиц заполнителя и кинетической энергии частиц при ударе. В начальной стадии нанесения почти все частицы крупного заполнителя отскакивают от поверхности и только цемент и зерна мелких фракций заполнителя удерживаются на ней. Поэтому первоначально наносимый слой толщиной до 2 мм состоит в основном из цементного теста. По мере увеличения толщины наносимого слоя более крупные частицы заполнителя начинают задерживаться в нем, после чего устанавливается постоянный процент отскока. Количественно величина отскока при торкретировании вертикальных поверхностей составляет 10... 20%, а при торкретировании потолочных поверхностей - 20... 30%. Уменьшение объема отскока достигается выбором оптимальных скоростей выхода смеси из сопла и расстояния от сопла до поверхности нанесения торкрета или набрызг-бетона.

    Торкретирование бетона осуществляют двумя способами: «сухим» и «мокрым».

    При сухом способе исходная сухая смесь во взвешенном состоянии подается в насадку (сопло), в которую в нужном количествепоступает вода затворения. В сопле происходит перемешивание смеси с последующей подачей ее под давлением сжатого воздуха на бетонируемые поверхности.

    При мокром способе в сопло под давлением сжатого воздуха поступает готовая смесь. В сопле смесь переводится во взвешенное состояние и под давлением наносится на бетонируемые поверхности («пневмобетонирование»).

    Сухой способ применяют для нанесения торкрета, а мокрый - для торкрета и набрызг-бетона. Каждый из способов характеризуется своими техническими средствами и особенностями выполнения операций.

    Основные технические средства для торкретирования сухими смесями включают агрегат для нанесения смеси, компрессор, сопло, шланги для подачи к соплу сухой смеси, воздуха и воды. В отечественной практике в качестве агрегата для нанесениясмеси преимущественно применяют двухкамерные цемент-пушки (СБ-117 и СБ-67А производительностью по сухой смеси соответственно 2 и 4 м3/ч). Колокольные затворы верхней и нижней камер обеспечивают шлюзование. В то время как сухая смесь из нижней камеры подается питателем к разгрузочному отверстию и сжатым воздухом выносится в материальный шланг, верхняя камера заполняется новой порцией сухой смеси. Таким образом обеспечивается непрерывность торкретирования.

    Технологическая последовательность выполнения операций при данном способе такова: загрузка приготовленной сухой смеси в цемент-пушку, дозированная подача сухой смеси к разгрузочному устройству цемент-пушки для пневмотранспорта ее по шлангам, транспортирование сухой смеси в струе сжатого воздуха и по шлангам к соплу, дозированная подача в сопло воды под давлением и перемешивание раствора в сопле, нанесение на торкретируемую поверхность готовой смеси, выходящей факелом из сопла с высокой скоростью.

    Для торкретирования сухим способом используют чистый песок влажностью не более 6%, модулем крупности 2,5...3 при максимальной крупности отдельных зерен 5 мм (допускается гравий предельной крупностью 8 мм). Диапазон соотношения между массой цемента и песком 1:3... 1:4,5. Содержание цемента в торкрете составляет 600...800 кг/м3 при фактическом водоцементном отношении при выходе из сопла 0,32...0,37. При меньшем В/Ц имеют место пыление и недостаточное смачивание сухих составляющих, при больших - оплывание уложенного слоя.

    Избыточное давление воздуха в цемент-пушке принимают обычно 0,2...0,3 МПа, что обеспечивает выход из сопла увлажненной смеси со скоростью 100 м/с. Для получения плотного слоя торкрета равномерной толщины сопло при нанесении держат на расстоянии 0,7... 1 м от поверхности нанесения, перемещают его круговыми движениями, а струю смеси направляют перпендикулярно ей. Чтобы не допускать всплывания, толщина слоев, одновременно наносимых торкретированием, должна быть не более 15 мм при нанесении на горизонтальные (снизу вверх) или вертикальные неармированные поверхности и 25 мм при нанесении на вертикальные армированные поверхности. При наличии нескольких слоев последующий слой наносят с интервалом, определяемым из условия, чтобы под действием струи свежей смеси не разрушался предыдущий слой (определяется опытным путем).

    Основными техническими средствами при мокром способе торкретирования являются нагнетатели (пневмоустановки и различные насосы).

    В отечественной практике при мокром способе торкретирования преимущественно применяют растворные смеси на мелких пескахс добавкой каменной мелочи фракции 3... 10 мм в количестве до 50% от общей массы заполнителя. Для нанесения смеси на поверхности используют установки «Пневмобетон» различных модификаций, в состав которых входят: приемно-перемешивающее устройство со смесителем принудительного действия, вибросито с ячейками 10 х 10 мм, питатель, материальный трубопровод, воздушный трубопровод, сопло для нанесения смесей. В качестве питателя установки «Пневмобетон» используют серийные растворонасосы С-683, С-684 и С-317Б номинальной подачей соответственно 2, 4 и 6 м3/ч, переоборудованные на прямоточную схему и дополнительно оборудованные смесительной камерой. Воздух к смесительной камере подают под давлением 0,4...0,6 МПа, что обеспечивает выход струи смеси из сопла со скоростью 70...90 м/с и образование распыленного факела.

    Технологическая последовательность выполнения операций при данном способе такова: загрузка в нагнетатель заранее приготовленной растворной или бетонной смеси, нагнетание готовой смеси по шлангам к соплу, подача к соплу сжатого воздуха, эжектирующего поступающую по шлангам готовую смесь для увеличения скорости ее выхода из сопла, нанесение на торкретируемую поверхность факела готовой смеси.

    Для качественного нанесения слоев бетона (раствора) установкой «Пневмобетон» руководствуются следующим: сопло при нанесении смеси располагают перпендикулярно поверхности (допускается отклонение сопла на небольшой угол при заполнении пространства за арматурными стержнями диаметром более 16 мм), сопло должно находиться на расстоянии 0,7... 1,2 м от рабочей поверхности, чтобы максимально уменьшить «отскок», на вертикальные поверхности смесь наносят снизу вверх, толщина единовременно наносимого слоя не должна превышать 15 мм при нанесении на горизонтальные (снизу вверх) поверхности, 25 мм при нанесении на вертикальные поверхности и 50 мм при нанесении на горизонтальные (сверху вниз) поверхности. При появлении признаков сползания смеси необходимо уменьшить толщину наносимого слоя, при нанесении первого слоя на опалубку или затвердевший бетон используют мелкозернистую смесь, что уменьшает потери материалов на «отскок», толщина этого слоя не должна превышать 10 мм, для получения ровной поверхности после схватывания последнего нанесенного слоя цемента поверхность дополнительно отделывают раствором на мелком песке, который тут же заглаживают.

    Торкретирование бетона в общем случае не конкурентоспособно традиционной технологии бетонных работ. Этот процесс сравнительно дорогой, трудоемкий и малопроизводительный. Применяют его при невозможности возвести традиционными методами бетонирования конструктивные элементы толщиной в несколькосантиментров (особенно при применении пневмоопалубок), когда требуется получение материала повышенных свойств, для нанесения туннельных обделок, при устройстве защитных слоев на поверхности предварительно напряженных резервуаров, для ремонта и усиления железобетонных конструкций, для замоноличивания стыков и др.

  • Подводное бетонирование - укладка бетонной смеси под водой без производства водоотлива. Применяют следующие методы подводного бетонирования: метод вертикально перемещаемой трубы, метод восходящего раствора, укладку бетонной смеси бункерами, метод втрамбовывания бетонной смеси.

    Метод вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) применяют при бетонировании элементов конструкций на глубине до 50 м, защищенных от проточной воды, высокой прочности и монолитности возводимой конструкции.

    В качестве ограждения используют шпунтовые стенки, специально изготовленную опалубку в виде пространственных блоков (ящиков) из дерева, железобетона, металла либо конструкции (плиты-оболочки, опускные колодцы и др.). Конструкция ограждения должна быть непроницаемой для цементного раствора. Для производства работ над ограждением устраивают рабочую площадку, на которой устанавливают траверсу. К траверсе подвешивают стальной бетоновод, собираемый из отдельных бесшовных труб длиной 1... 1,2 м и диаметром 200... 300 мм на легкоразъемных водонепроницаемых соединениях. Сверху бетоновод оборудован воронкой для приема бетонной смеси, снизу - металлическим клапаном, который открывается в момент подачи бетонной смеси. Радиус действия бетонолитной трубы не более 6 м. Число труб, устанавливаемых в заопалубленном пространстве, определяют с учетом обязательного перекрытия всей площади бетонирования круговыми зонами действия труб.

    В начале бетонирования трубы опускают до дна с минимальным зазором, допускающим свободный выход смеси. В полость трубы вводят пакет из мешковины, а через загрузочную воронку подают бетонную смесь, под тяжестью которой пыж опускается к основанию трубы и вытесняет из нее воду. Бетонирование без подъема трубы продолжают до тех пор, пока бетонная смесь, заполнив все пространство бетонируемого блока, не поднимется выше конца трубы на 0,8 при глубине бетонирования до 10 м и не менее чем на 1,5 м при глубине до 20 м. Затем, не прекращая подачи бетонной смеси, трубу поднимают с таким расчетом, чтобы нижний ее конец постоянно располагался не менее чем на 0,8... 1,5 м ниже поверхности бетона.

    По окончании подъема трубы на высоту звена бетонирование приостанавливают, демонтируют верхнее звено трубы, переставляютворонку, после чего подачу бетонной смеси возобновляют. Блок бетонируют до уровня, превышающего проектную отметку на величину, равную 2% его высоты, но не менее чем на 100 мм, с последующим удалением слабого верхнего слоя.

    По достижении бетоном почности 2... 2,5 МПа верхний'слабый слой бетона, непрерывно соприкасающийся с водой во время производства работ, удаляют.

    При методе ВПТ применяют бетон класса не ниже В25, бетонную смесь, укладываемую с вибрацией, подвижностью 6... 10 см и укладываемую без вибрации подвижностью 16...20 см. Приготовляют смесь на гравии или смеси гравия с 20... 30% щебня, обязательно вводя пластифицирующие добавки.

    Метод восходящего раствора (ВР) бывает безнапорным и напорным. При безнапорном методе в бетонируемый блок устанавливают шахту с решетчатыми стенками (рис. 7.55, б), на всю глубину которой опускают стальную трубу 038... 100 мм, собранную из звеньев длиной до 1 м с водонепроницаемыми легкоразъемными соединениями. В заопалубленное пространство отсыпают каменную наброску (крупностью 150...400 мм для бутобетонной кладки и крупностью 40... 150 мм для бетонной кладки), пустоты которой заполняют раствором, подаваемым через трубу. Заливку каменной наброски при бутобетонной кладке производят цементным раствором состава 1:1... 1:2, а при бетонной - цементным тестом. Цементный раствор и цементное тесто, подаваемое в шахту через трубу, должны свободно растекаться и обволакивать заполнитель. Поэтому для приготовления раствора применяют мелкие пески крупностью зерен не более 2,5 мм и с содержанием не менее 50% частиц не более 0,6 мм. Подвижность раствора должна быть 12... 15 см по конусу СтройЦНИЛа. Радиус действия каждой трубы 2...3 м. Заглублять трубы в укладываемый раствор необходимо на глубину не менее 0,8 м. По мере повышения уровня укладываемого раствора трубы поднимают, демонтируя их верхние звенья. Уровень раствора доводят на 100... 200 мм выше проектной отметки. Когда кладка достигнет прочности 2...2,5 МПа, излишек раствора удаляют.

    При напорном методе заливочные трубы устанавливают без шахт в каменный или щебеночный заполнитель и через них нагнетают (инъецируют) под давлением цементный раствор (тесто).

    Метод ВР применяют при укладке бетонной смеси на глубине до 20 м.

    При методе укладки бункерами бетонную смесь опускают под воду на основание (или ранее уложенный слой) бетонируемого элемента в раскрывающихся ящиках, бадьях или грейферах и разгружают через раскрытое отверстие. Закрытые сверху бункера имеют уплотнение по контуру закрывания, которое препятствует вытеканию цементного теста и прониканию воды внутрь бункера. Бетонную смесь выпускают при минимальном отрыве дна бункера от поверхности уложенного бетона, исключая тем самым возможность свободного сбрасывания бетонной смеси через толщу воды. Метод технологически прост, не требует устройства подмостей и допускает укладку бетонной смеси на неровное основание с большими углублениями и возвышениями. Однако бетонная кладка характеризуется слоистостью. Метод применяют при глубине до 20 м и если класс укладываемого бетона не выше В20.

    Втрамбовывание бетонной смеси начинают с создания бетонного островка в одном из углов бетонируемой конструкции при подаче смеси по трубе или бадьей с открывающимся дном. Островок должен возвышаться над поверхностью воды не менее чем на 30 см. Для втрамбовывания применяют бетонную смесь подвижностью 5...7 см. Подводный откос островка, с которого начинают втрамбовывание, должен образовывать под водой угол 35...45° кгоризонтали. Новые порции бетонной смеси втрамбовывают в островок равномерно с интенсивностью, не нарушающей процесс твердения уложенного бетона, и не ближе 20...30 см от кромки воды. Этим приемом обеспечивается защита от соприкосновения с водой новых порций бетонной смеси.

    Метод применяют при глубине воды до 1,5 м для конструкций больших площадей при классе бетона до В25.

  • stroyrubrika.ru

    Выдерживание бетона способом термоса.

    Производство Выдерживание бетона способом термоса.

    просмотров - 83

    Способ термосного выдерживания конструкций состоит в том, что уложенный в утепленную опалубку бетон при строго определœенных условиях (начальной температуре бетона, тем­пературе наружного воздуха, скорости ветра, коэффициенте теплоотдачи опалубки) приобретает заданную прочность за время своего остывания.

    Метод термоса обеспечивает замедленное остывание бетона. При этом методе используется тепло подогретых составляющих бетонной смеси (кроме цемента — он не подогревается) и экзотер­мическое тепло, выделяемое цементом в процессе гидратации.

    Количество тепла в бетоне должно быть не менее теплопотерь при остывании конструкции до конечной температуры, ᴛ.ᴇ. до получения заданной прочности бетона.

    При применении этого метода невозможно активно регули­ровать процесс остывания уложенного бетона, в связи с этим необ­ходимо строго соблюдать условия, изложенные в теплотехни­ческом расчете и обеспечивающие необходимую продолжи­тельность остывания бетона.

    Метод термоса прост, экономичен и экологически чист. Об­ласть его применения: конструкции с модулем поверхности 25>М>3.

    В случае если теплотехнический расчет не удовлетворяет требованиям производства работ, ᴛ.ᴇ. расчетное время остывания бетона не обес­печивает крайне важной прочности конструкции, то расчет повторя­ют, варьируя следующими параметрами: изменяют конструкцию опалубки, уменьшая значение коэффициента теплоотдачи Кт увели­чивают расход цемента на 1 м3 бетона или принимают другой вид цемента с большим экзотермическим тепловыделœением повышают начальную температуру бетона в пределах допустимых значений.

    Электротермообработка бетона относится к методу искусственного прогрева, суть которого сводится к повышению темпе­ратуры свежеуложенного бетона до максимально допустимой и поддержанию ее в течение времени, за ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ конструкция наберет критическую или заданную в проекте прочность.

    К методам электротермообработки относятся: электродный прогрев, индукционный нагрев, метод греющего провода и т.п. Электротермообработка бетона при возведении монолитных конструкций в зимних условиях применяется для предотв­ращения замораживания бетона и ускорения его твердения при любой температуре наружного воздуха.

    Электротермообработку бетона наиболее эффективно производить до приобретения им 50…60% проектной прочности. Дальнейшая тепловая обработка мало эффективна, так как нарастание прочности идет медленно, а расход электроэнергии резко возрастает.

    Температурные режимы электротермообработки бетона ха­рактеризуются: скоростью подъема температуры, температурой изотермического выдерживания и его продолжительностью, скоростью остывания разогретой конструкции.

    Для массивных конструкций в зависимости от модуля поверхности скорость подъема температуры 8…10°С в час. В тонкостен­ных конструкциях и в конструкциях, возводимых в скользящей опалубке, скорость подъема температуры — 15°С в час.

    Изотермический прогрев производится при максимально, допустимой температуре: при модуле поверхности до 10 и в за­висимости от вида цемента от 75 до 90°С, а при М> 10 — в пре­делах 70…80°С.

    Продолжительность изотермического прогрева может опре­деляться по графикам.

    Во всœех случаях разогрев бетона должен осуществляться при его температуре не ниже 2°С.

    Наивысшая допустимая температура бетона при электротер­мообработке 90°С для конструкций с модулем поверхности М<10 и 80°С при модуле поверхности более 10.

    Дополнительный прирост прочности за время остывания не учитывается. Данный режим рекомендуется для конструкций с М>10.

    Режим разогрева, изотермического выдерживания и остывания рекомендуется для конструкций с 6 < М< 15. Требуе­мая прочность бетона наступает к моменту его остывания.

    В случае если технологический процесс ограничен по време­ни, то может быть использован режим «разогрев-остывание», минуя этап изотермического выдерживания. Такой режим применяют для массивных конструкций с модулем по­верхности не более 8.

    Для предварительно напряженных конструкций применяют ступенчатый подъем температуры. Сначала произ­водится подъем температуры до 40…50°С, потом изотермичес­кое выдерживание в течение расчетного времени (т2= 1-3 ч). За­чует быстрый подъем температуры до 80…90°С (или максимально допустимой для данной конструкции) с изотер­мическим выдерживанием.

    Заданная прочность может достигаться как к концу этого эта­па изотермического выдерживания, так и к моменту остывания конструкции за заданный период.

    Так как термоэлектрообработка — процессе энергоемкий, то крайне важно стремиться к его наименьшей продолжительности за счет использования быстротвердеющих цементов, составов бетона с минимальным в/ц, применения ускорителœей тверде­ния, учета набора прочности бетона при его остывании.

    Процесс термоэлектрообработки бетона требует повышен­ных мер электробезопасности. Электропрогрев армированных конструкций производится при напряжении не свыше 127 В, а для неармированных конструкций, греющей опалубки и в ряде других случаев допускается производство работ при напряже­нии до 380 В.

    Сущность теплотехнического расчета при электротермооб­работке бетона заключается в определœении удельной мощнос­ти, крайне важной для разогрева 1 м3 бетона до крайне важной заданной температуры и мощности, требуемой для изотермического прогрева 1 м3 бетона.

    Электродный прогрев. Наиболее эффективным методом элек­тропрогрева является электродный прогрев. Он применяется при возведении монолитных конструкций при любой темпера­туре наружного воздуха.

    При этом методе бетонная конструкция включается в элект­рическую цепь переменного тока как сопротивление, в результа­те чего электрическая энергия внутри бетона преобразуется в тепловую.

    По виду и способу укладки электроды бывают внутренними и поверхностными.

    В первом случае используются внутренние электроды стержневые и струнные. Стержневые электроды выполняются из круглой арматурной стали диаметра 6…10 мм, которые устанавливаются в конструкцию через отверстие в опалубке или забиваются в момент бетонирования или после окончания укладки бетона.

    После прогрева такие электроды не извлекаются и остаются в конструкции, что ведет к перерасходу металла.

    Струнные электроды выполняются так же из арматурной стали, как и стержневые, и применяются для слабоармированных конструкций.

    Струнные электроды представляют собой от­дельные прутки, устанавливаемые в бетоне вдоль оси конструк­ции. Применяются такие электроды для колонн, прогонов, ба­лок и в подобных конструкциях. Струнные электроды остаются в забетонированной конструкции.

    Их закладывают до начала бетонирования звеньями по 2,5…3,5 м и закрепляют в опалубке. Концы звеньев струнных элект­родов загибаются под прямым углом и выводятся наружу через отверстия в опалубке.

    Такой тип электродов создает неравномерное температурное поле.

    Использовать вместо струн в качестве электродов арматуру про­греваемой конструкции можно, но не рекомендуется из-за того, что происходит пересушивание прилегающих к арматуре слоев бетона и, как следствие, уменьшается сцепление арматуры с бетоном.

    Поверхностные электроды бывают пластинчатыми, поло­совыми, нашивными и плавающими.

    Пластинчатые электроды изготовляются из кровельной ста­ли, крепятся к деревянной опалубке и располагаются снаружи бетона на двух противоположных плоскостях конструкции , расстояние между которыми В 40 см.

    Οʜᴎ обеспечивают равномерное температурное поле. Об­ласть применения пластинчатых электродов: конструкции неармированные или с негустой арматурой (колонны, балки, пе­регородки, стены и т.п.).

    Полосовые электроды размещаются также как и пластинча­тые снаружи бетона. Οʜᴎ изготовляются из полосовой стали шириной 2…5 см и крепятся к внутренней поверхности деревянной опалубки. Электрический ток проходит между сосœедними Разноименными электродами.

    При сквозном прогреве полосовые электроды располагаются с двух сторон обогреваемой конструкции , а при периферийном — с одной стороны.

    Полосовые электроды по сравнению с пластинчатыми позво­ляют экономить металл, обеспечивая при этом достаточное рав­номерное температурное поле.

    Периферийный прогрев применяется для прогрева внешних слоев бетона массивных конструкций с модулем поверхности М< 6. Температура при периферийном прогреве не превышает +40°С. Этой температуры достаточно, так как масса бетона со­держит значительный запас тепла, полученного при прогреве составляющих, и тепла экзотермического.

    Толщина прогреваемого слоя при периферийном обогреве зависит от расстояния между электродами и равна половинœе этого расстояния.

    Периферийный прогрев конструкций толщиной от 30 до 80 см можно осуществлять полосовыми электродами с двусторон­ним размещением, при этом температура периферийных слоев бетона не должна превышать температуры ядра конструкции во избежание образования трещин на поверхности бетона.

    Областью применения двустороннего периферийного про­грева бывают также колонны, балки, ленточные фундамен­ты, плиты перекрытий толщиной 30…40 см и т.п.

    При электропрогреве особое значение имеет размещение электродов. Равномерность прогрева конструкции достигается правильной расстановкой электродов в бетоне. Неправильное их размещение и фазировка при подключении к электрической сети могут привести к нарушению заданного теплового режима и перегреву бетона, что вызовет выпаривание влаги из бетона и снижение его прочности.

    При определœении количества и размещения электродов не­обходимо исходить из соображений экономии электроэнергии и металла электродов.

    В случае если арматурные стержни конструкции расположены вдоль направления движения тока, то во избежание искажения элект­рического, а значит и температурного поля, крайне важно стро­го соблюдать расстояния между ними и стержневыми электро­дами. С этой целью применяют изоляторы — пластмассовые, текстолитовые, цементные и другие, которые крепятся с одной стороны к арматурному стержню, а с другой — к электроду, жестко фиксируя расстояние между ними.

    При бетонировании горизонтально расположенных бетон­ных или имеющих большой защитный слой желœезобетонных конструкций применяют плавающие электроды — арматурные стержни, втапливаемые в поверхность.

    Метод греющего провода и индукционный прогрев. Одним из перспективных способов обогрева бетона с использованием электроэнергии является обогрев греющим проводом, суть ко­торого состоит по сути в том, что в обогреваемую конструкцию, до начала ее бетонирования, устанавливают стальной провод в пластиковой оболочке, через который в процессе обогрева по­дают электрический ток низкого напряжения (рис. 8.15). Диа­метр провода 1,1…2,0 мм.

    Греющий провод должен выдерживать нагрузки, которым он подвергается в процессе бетонирования, противостоять воз­действиям отрицательных и высоких положительных темпера­тур и обладать достаточной упругостью.

    Греющий провод должен быть полностью скрыт в бетоне, чтобы обеспечить ему полную передачу тепла.

    Для равномерного прогрева крайне важно обеспечить доста­точно короткий межпроволочный шаᴦ.

    В деревянной опалубке такой шаг должен быть не более чем двукратная толщина конструкции или 30 см. Для гарантии дос­таточности обогрева в конструкции предусматривается уста­новка не менее двух грею­щих проводов.

    Метод греющего прово­да позволяет сократить расход стали в 7…10 раз по сравнению с традицион­ными методами электро­термообработки и значи­тельно сократить расход электроэнергии. Способ является простым и уни­версальным. С его помощью можно производить прогрев стыков сборных желœезобоетонных конструкций, предохранять грунтовые и искусственные основания от замерзания, возводить моно­литные конструкции, незави­симо от их толщины.

    Расчет греющих проводов выполняется по специальной методике.

    Еще одной разновидностью термоэлектрообработки бетон­ных конструкций является ин­дукционный прогрев. Метод основан на выделœении тепла при протекании вихревых то­ков в стальной опалубке и ар­матуре конструкций, находя­щихся в электромагнитном поле индуктора.

    Рис. 8.15. Схема установки греющего провода в конструкции: 1, 2 – греющие провода; 3 – запасной провод

    При этом методе вокруг про­греваемого желœезобетонного элемента устраивают спираль­ную обмотку из изолированного провода — индуктора и включают его в сеть переменного тока. Роль сердечника (соленоида) выполняет арматура конструкции. Переменный электрический ток, проходя через индуктор, создает переменное электромагнитное поле. Электромагнитная индукция вызывает в металле (арматуре и стальной опалубке), находящем­ся в этом поле, вихревые токи. В результате этого металл нагрева­ется, передавая свое тепло бетону.

    Индукционный прогрев в основном применяют для конст­рукций небольшого сечения: колонн, балок, а также бетона в стыках сборных конструкций.

    Наиболее эффективен индукционный метод при бетонирова­нии густоармированных конструкций с модулем поверхности М>5.

    Расчет параметров индукционного электрообогрева заклю­чается в определœении числа витков и силы тока в индукторе.

    Читайте также

  • - Выдерживание бетона способом термоса.

    Способ термосного выдерживания конструкций состоит в том, что уложенный в утепленную опалубку бетон при строго определенных условиях (начальной температуре бетона, тем­пературе наружного воздуха, скорости ветра, коэффициенте теплоотдачи опалубки) приобретает заданную... [читать подробенее]

  • oplib.ru


    Смотрите также