ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
НА ВЫДЕРЖИВАНИЕ БЕТОНА
МЕТОДОМ «ТЕРМОСА» И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
РАЗОГРЕТЫХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Сущность способа заключается в нагревании бетона за счет подогрева заполнителей и воды или бетонной смеси на строительной площадке до укладки ее в опалубку и использовании тепла, выделяющегося при твердении цемента, для приобретения бетоном заданной прочности в процессе его медленного остывания в утепленной опалубке. Бетон, уложенный в зимних условиях, выдерживают преимущественно методом термоса, основанным на применении утепленной опалубки с устройством сверху защитного слоя. Бетонную смесь температурой 20-80 0С укладывают в утепленную опалубку, а открытые поверхности защищают от охлаждения. Обогревать ее при этом не требуется, так как количество теплоты, внесенных в смесь при приготовлении, а также выделяющиеся в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой (экзотермии), достаточно для ее твердения и набора критической прочности. При проектировании термосного выдерживания бетона подбирают тип опалубки и степень ее утепления. Сущность метода термоса состоит в том, чтобы бетон, остывая до 0 0С, смог за это время набрать критическую прочность. Учитывая это, назначают толщину и вид утеплителя опалубки. Утепление опалубки выполняют без зазоров и щелей, особенно в местах стыкования теплоизоляции. Для уменьшения продуваемости опалубки и предохранения ее от увлажнения по обшивке прокладывают слой толи.
В качестве защитного слоя применяют толь, картон, фанеру, соломит, по которым могут быть уложены опилки, шлак, шлаковойлок, стекловата. Опалубка может быть двойной, тогда промежутки между ее щитами засыпают опилками, шлаком или заполняют минеральной ватой, пенопластом.
Опалубку из железобетонных плит утепляют с наружной стороны, навешивая на них маты. Поверхность, соприкасающуюся с бетоном, перед началом бетонирования обязательно прогревают. По окончании бетонирования немедленно утепляют верхние открытые поверхности, при этом теплотехнические свойства этого утеплителя (покрытия) должны быть не ниже, чем у основных элементов опалубки.
Опалубку и утеплитель демонтируют по достижении бетоном критической прочности. Поверхности распалубленной конструкции ограждают от резкого перепада температур во избежания образования трещин.
Метод термоса применяют при бетонировании массивных конструкций. Степень массивности оценивают модулем поверхности Мn=F/V, где F- площадь суммарной охлаждаемой поверхности конструкции , м2 ; V- объем конструкции, м 3 .
Конструкция считается массивной при Мn < 6, средней массивности при Мn=6…9 и ажурной при Мn>9.
При определении Мn не учитывается площадь поверхностей конструкций, соприкасающихся с талым грунтом, хорошо прогретой бетонной поверхностью или каменной кладкой. Для длинномерных изделий и конструкций (например, колон, ригелей, балок) Мn определяют отношением периметра их поперечного сечения к его площади. Областью наиболее экономичного применения метода «термоса» в соответствии с указаниями СНиП 3.03.01-87 являются массивные монолитные фундаменты, блоки, плиты, стены, колонны, рамные конструкции с разными значениями модуля поверхности (Мп), а также температурных режимов подогрева и выдерживания бетонной смеси (таблица 1).
* Модуль поверхности бетонируемой конструкции определяется отношением суммы площадей охлаждаемых поверхностей конструкций к ее объему и имеет размерность «м-1».
Метод «термоса» включает:
обычный «термос» при укладке бетонной смеси в опалубку с начальной температурой ( t бн ) 10, 20, 30 °С;
предварительный электроразогрев бетонной смеси на строительной площадке до 50 - 70 °С с помощью электродов с питанием от сети переменного тока с напряжением 380 (220, 127) В.
Рекомендуемая номенклатура монолитных конструкций, выдерживаемых с применением метода «термоса»
Таблица 1
| Мп | Температура наружного воздуха t нв , °С | Конструкции | Температурные условия укладки бетонной смеси | |||||
| с температурой укладываемой бетонной смеси t б.н. = 25 - 30 ° C | с температурой укладываемой бетонной смеси t б.н. = 50 ° C | |||||||
| способ выдерживания бетона | цемент | марка цемента | способ выдерживания бетона | цемент | марка цемента | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| До 3 | До -20 | Массивные фундаменты | Без добавок | шлакопортландцемент | 300 - 400 300 | Без добавок | Пуццолановый портландцемент Портландцемент | 300 - 400 300 |
| От -21 до -30 | То же | С добавками - ускорителями твердения | Портландцемент | 400 500 | То же | Портландцемент | 400 - 500 400 | |
| 4 - 5 | До -20 | Фундаменты, массивные плиты и стены толщиной 40 - 50 см, балки высотой 70 см | То же | То же | 400 500 | То же | То же | 400 300 |
| 6 - 8 | До -20 | Фундаменты, колонны сечением 50 - 70 см и балки высотой 50 - 70 см, стены и плиты толщиной 25 - 30 см | То же | То же | 500 - 600 | С добавками - ускорителями твердения | То же | 400 - 500 |
| 6 - 8 | От -21 до -30 | То же | То же | То же | 600 | С добавками - ускорителями твердения | То же | 500 - 600 |
| 8 - 12 | До -20 | Рамные конструкции, колонны сечением 30 - 40 см, плиты и стены толщиной 20 - 25 см, балки высотой 30 - 40 см, покрытие дорог | В сочетании с греющей опалубкой | То же | 500 - 600 | С добавками - ускорителями твердения и нитритом натрия | То же | 500 - 600 |
| От -21 до -30 | Не рекомендуется | - | - | В сочетании с греющей опалубкой | То же | 500 - 600 | ||
2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
Картой предусматривается укладка бетонной смеси на отогретое и подготовленное к бетонированию основание, для чего:
основание очищается от снега и наледи, пятен мазута, нефти, битума и масел, а имеющиеся трещины заполняются цементным раствором;
удаляются поверхностная цементная пленка со всей площади бетонирования, а также, наплывы и раковины, поверхность старого бетонного основания обрабатывается струей сжатого воздуха.
Ранее уложенный бетон и промерзшее основание отогреваются на глубину 300 мм. Мерзлые пучинистые грунты отогреваются до положительной температуры на глубину не менее 500 мм;
отогревание основания и соприкасающихся элементов конструкции выполняется в тепляках (из брезента, фанеры и т.п.) способом электропрогрева с помощью вертикальных или горизонтальных электродов или прогревом жидкостно-топливными нагревателями. Отогрев производится способами, не вызывающими снижения качества бетона;
способ отогрева основания выбирается с учетом имеющегося оборудования, температуры наружного воздуха, типа утепленной опалубки, размеров конструкции, стоимости энергоресурсов и требуемой глубины отогрева.
Опалубка и арматура перед бетонированием также очищается от снега, наледи, цементной пленки и грязи струей горячего воздуха. Не допускается снимать наледь паром или горячей водой.
Арматура диаметром более 25 мм, а также арматура из жестких прокатных профилей и крупные закладные детали, при температуре наружного воздуха ниже -10 °С отогреваются до положительной температуры.
Перед началом бетонирования конструкции проверяются:
наличие исправного оборудования и необходимых механизмов для укладки и уплотнения бетонной смеси с заданной интенсивностью в зимних условиях;
подготовленность опалубки и теплоизоляции, а также мест укладки бетонной смеси и наличие средств защиты уложенного бетона от снега, дождя, ветра;
наличие освещения для работы в вечерние и ночные смены.
Допустимое время нахождения бетонной смеси в пути от момента выгрузки из бетоносмесителя до начала укладки в конструкцию, устанавливается строительной лабораторией в зависимости от вида цемента, состояния погоды и начальной температуры бетонной смеси. Допустимое время, исходя из условий удобоукладываемости, не должно превышать:
30 мин при температуре смеси t б. c . = 40 °С