Бетонные работы и работы по кирпичной кладке в зимних условиях (стр. 3 из 5)

2. При температуре бетона до -5 °С вместо хлорида натрия можно применять хлорид кальция в количестве до 3 % массы цемента.

Таблица 5.

Ориентировочные значения прочности бетонов с противоморозными добавками на портландцементах

Вид добавки	Расчетная температура твердения, °С	Прочность, % R28, при твердении на морозе за период, сут.
		7	14	28	90
Нитрит натрия	-5-10-15	302010	503525	705535	907050
Хлорид натрия + хлорид кальция	-5-10-15-20	35251510	65352515	80453520	100705040
Нитрат кальция + мочевина; комплексное соединение (НКМ); нитрит-нитрат кальция + мочевина	-5-10-15-20	30201510	50352520	70503530	90706050
Нитрат натрия + хлорид кальция; нитрит-нитрат-хлорид кальция; нитрит-нитрат-хлорид кальция + мочевина	-5-10-15-20-25	4025201510	6045353015	8050454025	10080706040
Мочевина	-5-10-15-20-25	5030252520	6550404030	7570655550	10090807060

Примечания:

1. При использовании быстротвердеющих портландцементов приведенные значения умножают на коэффициент 1,2, а смешанных (шлаковых и пуццолановых) — на 0,8.

2. При использовании NaNO₂ в виде жидкого продукта, а также при сочетании противоморозных добавок с поверхностно-активными веществами (СДБ, мылонафт) приведенные значения умножают на 0,8.

Хлорид кальция и поташ особенно сокращают сроки схватывания цемента, поэтому во избежание ухудшения удобоукладываемости смеси их рекомендуется применять с пластификаторами типа СДБ.

Процентная концентрация раствора затворения (с учетом влажности заполнителей) не должна превышать, %: 23 — для ХН; 31 — для ХК; 28 — для НН; 40 — для П; 10+10 — для НН+ХК; 9,5 +6,5 — для НК+М; 26 — для НКМ, ННК+М, ННК + ХК, ННХК+М.

Соли следует вводить в состав бетона только в виде водных растворов рабочей концентрации. Для повышения скорости растворения солей их дробят, подогревают раствор и перемешивают в лопастных смесителях сжатым воздухом или паром. Растворы, содержащие мочевину, не следует подогревать выше 40 °С. Растворы солей рабочей концентрации не должны иметь осадков нерастворившихся солей.

Производство работ с применением метода термоса.

Бетон, уложенный в зимних условиях, выдерживают преимущественно методом термоса, основанным на применении утепленной опалубки с устройством сверху защитного слоя. В качестве защитного слоя применяют толь, камышит, картон, соломит, фанеру, по которым могут быть уложены опилки, шлак, шлаковойлок, стекловата.

Опалубку утепляют толем, камышитом, соломитом, минеральной ватой. Опалубка может быть двойной, тогда промежутки между её щитами засыпают опилками, шлаком или заполняют минеральной ватой, пенопластом.

На продолжительность остывания бетонной смеси большое влияние оказывает модуль поверхности конструкции М_П, т. е. отношение размера поверхности охлаждения бетонной конструкции к ее объему: чем меньше модуль поверхности, тем массивнее конструкция и тем медленнее идет охлаждение смеси. Продолжительность остывания бетонной смеси определяют по формуле Б.Г. Скрамтаева:

- удельная теплоемкость бетона, принимается равной 1,05 кДж/(кг^.°С); - плотность бетона, кг/м³; - начальная температура бетонной смеси после укладки, °С; - температура бетона к концу остывания (для бетонов без противоморозных добавок рекомендуется принимать не менее 5°С); Ц - расход цемента, кг, на 1м³ бетона; Э - тепловыделение цемента за время твердения бетона, кДж/кг; К -коэффициент теплопроводности опалубки и утепления неопалубленных поверхностей, Вт/(м^2.°С); - средняя температура бетонной смеси за время остывания, °С (приближенно может быть принята при <4-( +5)/2, при =5...8- /2, при =9…12- /3); - температура наружного воздуха, °С.

Наименьшую погрешность приведенная формула дает при

= 4...6; при 3> >12 пользоваться формулой не рекомендуется. Укрытие неопалубленных поверхностей должно иметь коэффициент теплоотдачи не ниже, чем опалубка.

Эффективность применения метода термоса может быть увеличена введением в смесь добавок, ускоряющих твердение бетона (см. табл. 5).

Производство работ с применением методов искусственного прогрева.

К методам искусственного прогрева относятся: предварительный электроразогрев бетонной смеси, обогрев бетона инфракрасными лучами, индукционный, паро- и электропрогрев бетона. В любом случае бетон к моменту замерзания должен иметь прочность не ниже 50, 40 и 30% от R₂₈ при марках бетона соответственно М150, М200, М300, М400, М500; 70% -для конструкций, подвергающихся по окончании выдерживания замораживанию и оттаиванию; 80% - для преднапряженных конструкций; 100% - при наличии специальных требований.

Предварительный электроразогрев бетонных смесей производят в специально оборудованных переносных бункера или непосредственно в кузовах автосамосвалов; если смесь выгружают непосредственно в опалубку, — то с помощью электродов, погружаемых в бетонную смесь.

Расстояние между электродами, м, определяют по формуле

, где - расстояние между соседними электродами, м; -напряжение на электродах, В (220 или 380 В); - расчетное удельное электрическое сопротивление разогреваемой смеси, Ом^.м (определяется с помощью электровискозиметра или может быть принято ориентировочно 8 Ом^.м); - удельная мощность, кВт/м³.

Время разогрева смеси составляет в среднем 5... 10 мин. Температура разогретой бетонной смеси не должна превышать 80°С. Укладку смеси ведут в течение 20 мин после ее разогрева.

Инфракрасный обогрев применяют для термообработки бетона в тонкостенных конструкциях с большим модулем поверхности (стены, возводимые в скользящей опалубке, плиты, балки), а также монолитных стыков.

Источником инфракрасного излучения служат ТЭНы типа НВСЖ или НВС либо стержневые карборундовые излучатели диаметром 6...50 мм, длиной 0,3...1 м. Мощность ТЭНа на 1 м длины колеблется от 0,6 до 1,2 кВт, температура излучающих поверхностей от 300 до 600°С. Инфракрасные излучатели выпускаются на напряжение 127, 220 и 380 В. Карборундовые излучатели имеют мощность до 10 кВт^.ч и рабочую температуру 1300...1500°С.

Твердение бетона происходит в результате его периферийного обогрева (рис. 5.1). Оптимальное расстояние между излучателями и обогреваемой поверхностью 1...1,2 м.

Обогревать можно как открытые поверхности бетона, так и через опалубку. Для лучшего поглощения инфракрасного излучения поверхность опалубки покрывают черным матовым лаком. Открытые поверхности бетона во избежание пересушивания закрывают полимерной пленкой, пергамином или рубероидом. Температура на поверхности бетона не должна превышать 80...90°С.

Для термообработки линейно-протяженных густоармированных конструкций (колонны, балки, трубы, каналы) применяют индукционный прогрев, в результате которого происходит нагрев стальной арматуры или опалубки в переменном магнитном поле, которое создается пропусканием переменного тока через обмотку спирального или плоского индуктора.

Для питания индукторов применяется переменный ток промышленной частоты пониженного или сетевого напряжения. Расход энергии 120...150 кВт^.ч/м³.

В течение первых 2...3 ч после укладки бетонную смесь выдерживают при температуре 5...8°С, что достигается периодическим включением индуктора на 5...10 мин каждый час. Затем температуру бетона повышают со скоростью 5...15°С. После достижения бетоном расчетной температуры напряжение либо отключают и бетон выдерживают методом термоса либо переходят на импульсный режим работы индуктора.

Индукционный прогрев имеет ряд преимуществ: он обеспечивает равномерность прогрева по сечению и длине конструкций, исключает расход металла на электроды.

Паропрогрев бетона ведут насыщенным паром.