Особенности производства железобетонных работ в зимнее время

Понижение температуры - основной фактор, задерживающий твердение бетона. При температуре ниже нуля оно резко замедляется, а при дальнейшем похолодании - полностью останавливается. При оттаивании бетона процесс твердения восстанавливается, но конечная прочность его снижается. Следовательно, зимой необходимо по возможности в короткий срок создать такие условия, при которых можно получить бетон заданной прочности.

При понижении температуры наружного воздуха инертные материалы подогревают, а бетонируемые конструкции предохраняют от охлаждения. Транспортировку бетона зимой производят в утепленной таре; смесь в автосамосвалах укрывают покрывалами, а при перевозке на большие расстояния кузов обогревают отработанными газами.

Для предохранения бетона от замерзания существует несколько способов: термос, паропрогрев, электропрогрев, прогрев в местных тепляках, комбинированный прогрев.

Способ термоса

Подогретую бетонную смесь укладывают на открытом воздухе в утепленную опалубку массивной конструкции и утепляют сверху. Твердение бетона происходит в процессе его изготовления, а также за счет тепла, выделяемого цементом при твердении. В больших массивах температура бетона продолжает повышаться даже при сильных морозах. Будучи хорошо укрытой, бетонная смесь в массивной конструкции остывает медленно и к моменту замерзания успевает набрать около 50% проектной прочности, при которой охлаждение бетона мало отражается на его качестве.

В тех случаях, когда внутренних запасов тепла в бетонной смеси недостаточно, используют искусственный обогрев паром или  электричеством.

Для тонкостенных железобетонных конструкций метод термоса не применяют.

Паропрогрев бетона

Заключается в создании теплой влажной среды путем обогрева паром уложенной в конструкцию бетонной смеси, что создает благоприятные условия для быстрого нарастания прочности бетона. Пар применяют низкого давления до 0,7 атм.

Для предотвращения накопления конденсата в системах подачи пара устанавливаются сепараторы пара, благодаря которым в паровых системах и на трубопроводах воздухоподачи производится удаление влаги, что способствует увеличению их срока службы.

Рост прочности бетонной смеси при паропрогреве особенно интенсивен   впервые 24 часа, затем значительно замедляется и продолжение подогрева становится нецелесообразным.

Наиболее эффективен обогрев бетона при помощи паровых рубашек. Пар впускают в пространство между наружной поверхностью основной опалубки и поверхностью теплоизоляции, ограждающей опалубку со всех сторон.

На рис. 105 изображена схема устройства паровой рубашки для колонны.


Рис. 105. Схема устройства паровой рубашки:
а - разрез;   б - план

Паровую рубашку 1 собирают из инвентарных дощатых щитов 2 и 3, утепленных войлоком, шевелином, соломитом и другими термоизоляционными материалами.

Утепленные щиты прикрепляют к хомутам 4, что создает небольшой объем парового пространства, ширина которого равняется ширине хомутов. Для прохождения пара в досках хомутов просверливают отверстия 5. Нижнюю часть короба колонн утепляют опилками 6. Пар поступает по паропроводу 7. Температура бетона перед началом пропаривания менее +5° не разрешается. Повышение и понижение температуры пара в паровых рубашках не должно быть интенсивным. Для достижения 70% прочности железобетонные конструкции пропаривают на воздухе в среднем до 3 суток.

Для равномерного прогрева паровые рубашки разделяют на отсеки высотой 3-4 м; пар подается снизу отдельно в каждый отсек.

Электропрогрев бетона

Заключается в использовании электрического тока для ускорения твердения бетона и предохранения его от замерзания до приобретения необходимой прочности. Электропрогрев осуществляют посредством электродов или нагревательных печей, ток пропускают непосредственно через уложенный в конструкцию бетон. Электропрогрев железобетонных конструкций ведут при пониженном напряжении в связи с тем, что арматура нарушает равномерное распределение тока по сечению конструкции.

Основным проводником электричества в бетонной смеси служит вода с растворенными в ней минеральными веществами; электропроводность цемента и заполнителей в сухом состоянии близка к нулю. По мере схватывания и твердения бетон перестает пропускать ток вследствие уменьшения в нем количества воды, что вызывает понижение температуры бетонной смеси и удлиняет срок получения необходимой прочности.

Для включения свежеуложенной смеси в электрическую цепь пользуются электродами, представляющими собой металлические полосы, плотно соприкасающиеся с бетоном, или металлические стержни, закладываемые в бетон.

При электропрогреве необходимо строго следить, чтобы электроды не соприкасались с арматурой. Арматура является хорошим проводником электричества и при соприкосновении ее с двумя электродами, присоединенными к двум различным проводам, произойдет короткое замыкание.

Бетонирование в тепляках

Тепляк представляет собой временное деревянное, обогреваемое внутри сооружение. На его отопление требуется значительно больше тепла, чем на непосредственный обогрев конструкций. Температура воздуха в тепляке должна быть не ниже +5 - +10°, вследствие этого твердение бетона протекает замедленно. Применяемые тепляки имеют упрощенную конструкцию из сборно-разборных инвентарных щитов. При бетонировании трубопроводов, подпорных стен и т. п. в качестве естественных боковых ограждений могут быть использованы стены траншей. Обогревание тепляков небольшого объема можно производить печами-времянками, а более значительного - калориферами или трубами парового отопления.

Бетонирование холодным бетоном

В последнее время найден новый способ зимнего бетонирования - холодным бетоном. Бетонную смесь приготовляют на мерзлых материалах, смешанных с концентрированными водными растворами солей хлористого кальция, хлористого натрия, фтористого натрия и др., которые снижают температуру замерзания смеси.

Этот метод бетонирования можно применять в зимних условиях при температурах до -20°. Он отличается высокой экономичностью. Укладку бетона целесообразно производить в подготовку под полы, в плитах, укрепляющих откосы, в подпорных стенах, несущих нагрузку от грунта, в фундаменты под оборудование и под здания высотой до четырех этажей.

Последнее обновление 16.11.20 18:32