![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Теоретические основы и классификация методов зимнего бетонированияВ естественных условиях выдерживания прочность бетона при температуре воздуха от +5 до +25 на 28 сутки практически стабилизируется. При отрицательных температурахв воде затворения появляются микроскопические образования льда, увеличивающие ее объем примерно на 9%. Возникающие при этом силы внутреннего давления разрушают еще неокрепшую кристаллическую структуру цементного камня (явление физической деструкции). Нарушенная структура после оттаивания бетона и твердения в нормальных условиях уже не восстанавливается, и поэтому конечная прочность бетона снижается на 15—20%. Кроме того, при раннем замораживании вокруг крупного заполнителя и арматуры образуется пленка, которая при оттаивании уменьшает силы сцепления и, следовательно, нарушает монолитность железобетона. Критической называется прочность бетона, при которой замораживание уже не опасно и замороженный бетон после оттаивания и твердения в нормальных температурных условиях набирает проектную прочность. Прочность бетона к моменту замораживания должна быть не менее 5 МПа (для бетона марки не ниже 100) и не менее 50 % проектной мощности. В зависимости от источников энергии, характера конструкции и требуемых сроков ее готовности применяют различные методы выдерживания бетона. 1. Выдерживание в искусственных укрытиях (тепляках), где калориферами или другими отопительными приборами поддерживается температура, необходимая для нормального твердения бетона. Этот метод используется лишь при особой необходимости, например при возведении в зимних условиях железобетонных скульптурных сооружений, сложных отдельно стоящих фундаментов и т. д. 2. Выдерживание «методом термоса». Сущность его состоит в том, что бетон, имеющий температуру 15—20°С, укладывается в утепленную опалубку. За счет начальной температуры бетонной смеси, которая достигается подогревом составляющих, и тепла, выделяемого в процессе гидратации, бетон набирает заданную прочность до того момента, когда в какой-либо части забетонированной конструкции температура упадет до 0 °С. Таким образом, количество теплоты, внесенной в бетон и выделенной при экзотермической реакции, должно быть сбалансировано с ее расходом (теплопотерями) при остывании. Время, необходимое для достижения заданной прочности (обычно критической), устанавливается расчетом, в котором учитываются температура наружного воздуха, начальная и средняя температура бетона, расход цемента на 1 м3 бетона и тепловыделение в нем, а также общее термическое сопротивление опалубки и теплоизоляции. Применение метода термоса оправдано для массивных конструкций с модулем поверхности до 6 Модулем поверхности называется отношение площади охлаждаемых поверхностей к объему прогреваемой конструкции.). Он может оказаться достаточно эффективным и для конструкций с большим модулем поверхности. Однако в этом случае необходим предварительный электроразогрев бетонной смеси непосредственно в бункерах перед укладкой в опалубку. При этом бетонная смесь форсированно разогревается в течение 5—15 мин до 70—80°С (рис. 7.38). Дляконструкций с модулем поверхности более 6—10 широко используются изотермические методы прогрева с помощью электрическоготока. Методы электротермообработки можно разделить на три группы: электродный прогрев, индукционный прогрев и электрообогрев с применением различных электронагревательных устройств.
По способу расположения в прогреваемой конструкции различают электроды внутренние (стержневые, струнные) и поверхностные (нашивные, плавающие). Стержневые электроды изготавливают из 6—10-миллиметровой арматурной стали и применяют для прогрева фундаментов, балок, прогонов, колонн, монолитных участков узлов пересечений сборных конструкций массивных плит и других конструкций. При электропрогреве обычно установка электрооборудования Струнные электроды из арматурной стали диаметром 6-16 мм используются в основном для прогрева колонн и слабоармированнйых тонкостенных конструкций. Расстояние между одиночными электродами при напряжении до 65 В принимается не менее 20—25, при более высоких напряжениях — 30-40 см. Допустимые расстояния между электродами и арматурой в зависимостиот напряжения в начале прогрева составляют от 5 (при напряжении 50 В) до 50 см (при напряжении 220 В). Нашивные электроды через 10—20 см «нашивают» на плоскость опалубки, соприкасающуюся с бетоном, а концы выводят наружу. Плавающие электроды используют для прогрева верхних поверхностей бетонных и железобетонных конструкций. Их втапливают на 2-3 см в свежеуложенный бетон. Электрообогрев осуществляется с помощью электрических отражательных печей, цилиндрических обогревателей и др. Могут также применяться греющие опалубки (для прогрева стыковых соединений, заделок, плит), которые обычно выполняются в виде стальных унифицированных металлических щитов с проложенным в их толще греющим кабелем толщиной 4,5 мм. Прогрев инфарктным излучением используется для монолитных заделок стыков сложной конфигурации, густоармированных стыков старого бетона с вновь укладываемым, тонкостенных сооружений, возводимых в скользящей опалубке, т. е. когда применение контактных методов прогрева затруднено. Генератор в виде электроспирали помещается в металлический рефлектор на расстоянии 5-8 см от отражающей поверхности. Продолжительность для нагрева до температуры 70-80 °С — 15 ч, из которых около 5 ч приходится на изотермический прогрев. Расход электроэнергии на 1 м3 прогреваемого бетона составляет в зависимости от вида конструкции от 50 до 140 кВт-ч.
Паровой прогрев бетона обеспечивает «мягкий» режим выдерживания с наиболее благоприятными тепловлаж-ностными условиями для твердения бетона. Однако этот вид прогрева требует большого расхода пара (от 0,5 до 2 т на 1 м3 бетона), а также устройства паровых Ч рубашек, прокладки трубопроводов и т. д. Максимальная температура не должна превышать 70-80°С при применении портландцемента и 60-70°С—шлако-портландцемента и пуццоланового портландцемента. Наиболее эффективно пропаривание конструкций (с модулем поверхности больше 8-10) с относительно большой площадью поверхности обогрева. Существуют следующие способы паропрогрева: а) прогрев в паровой бане, при ра, его применение ограничено. Он может оказаться целесообразным для фундаментов, расположенных в отдельных укрытых котлованах (при наличии дренирующих грунтов), перекрытий небольших помещений и т. д.; б) прогрев в рубашке, когда пар подается в замкнутое пространство, образованное вокруг прогреваемой конструкции паропроницаемым ограждением. Ограждение должно отстоять от опалубки на 15 см и быть паронепроницаемым, для чего устраивают пароизоляцию из толя. Прогрев в паровой рубашке эффективен для конструкций с большой площадью поверхностей, например для монолитных ребристых перекрытий.
Противоморозные добавки (3—5 % от массы цемента) — это химические соединения, снижающие точку замерзания жидкой фа зы бетонной смеси. При бетонировании армированных конструкций чаще всего применяют поташ (КдСОз) и нитрит натрия (NaNOz), которые не вызывают коррозии арматуры и не образуют высолов на поверхности бетона. Поэтому они могут использоваться при прогреве скульптурных сооружений и декоративных деталей.
|