Казанский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра ТСМИК
«Бетонирование в зимних условиях»
Выполнил: ст. гр.06-402
Ганеев Б.И
Проверил:Искандеров Р.Г
КАЗАНЬ, 2010
Содержание
Введение
Приготовление и транспортировка бетонных смесей
Безобогревные способы бетонирования
Бетонирование с применением химических добавок
Способы бетонирования с тепловой обработкой
Физическая сущность электропрогрева
Заключение
Список использованной литературы
Введение.
Монолитные бетонные и железобетонные конструкции находят все более широкое применение при строительстве многоэтажных и высотных зданий.
Особенно ответственным периодом монолитного строительства является бетонирование в зимнее время.
При низких положительных температурах твердение цемента замедляется, а при отрицательных - свободная вода, не вступившая в реакцию с цементом замерзает и превращаясь в лед, увеличивается в объеме. При этом возникают значительные по величине внутренние напряжения и, если бетон не набрал достаточной прочности, способной им противостоять, происходит разрушению его структуры. С повышением температуры при оттепелях или весной бетон размораживается и его твердение возобновляется, но возникшие при замораживании нарушения структуры остаются и в результате наблюдается недобор прочности.
Раннее замораживание бетона вызывает также снижение сцепления арматуры и зерен заполнителя с цементным камнем ввиду образования на поверхности арматуры и заполнителя тонких слоев льда.
Этими факторами может быть обусловлено снижение несущей способности и долговечности монолитных конструкций, изготовленных в зимний период при отрицательных температурах.
Бетонирование монолитных конструкций в зимних условиях, осуществляемое при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже +5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, должно производиться в оптимальных температурно-влажностных условий содержания бетона.
Необходимым условием для всесезонного монолитного бетонирования является, ускорение твердения бетона с обеспечения набора достаточной (критической) прочности на ранней стадии твердения, которого можно достичь:
1) использованием внутреннего запаса тепла бетона;
2) дополнительной подачей к бетону тепла извне.
При первом способе применяют:
- высокопрочные и быстротвердеющие, а также тонкомолотые портландцементы, втом числе цементы низкой водопотребности;
- для уменьшения количества воды в бетоне применяют пластифицирующие
добавки.
- химические добавки - ускорители твердения бетона.
Внутренняя температура бетона зависит от количества тепла, выделяющегося в результате экзотермической реакции гидратации цемента. Но этого тепла как правило не достаточно для достижения критической прочности в короткие сроки, а при низких температурах достаточной прочности невозможно достичь без принятия дополнительных мер.
Температура бетонной смеси перед укладкой в массивные конструкции должна быть не ниже +5°С, а в тонкостенные - не ниже +20°С.
Обеспечить такие температурные условия только за счет экзотермии цемента не всегда удается при отрицательных температурах.
Поэтому запас внутреннего тепла увеличивают путем подогрева составляющих бетонной смеси (воды, заполнителей).
Приготовление и транспортировка бетонных смесей.
Составляющие бетонных смесей при низких температурах предохраняют от попадания снега, образования наледи и замерзания. Цемент хранят в закрытых емкостях.
На бетонных заводах организуют подогрев составляющих и воды затворения, а сам процесс приготовления осуществляют в утепленном помещении, чем обеспечивают выход бетонной смеси заданной температуры.
Для подогрева песка и щебня используют специальные регистры, через которые пропускают разогретую до 900С воду или пар. Воду подогревают преимущественно паром в водонагревателях, откуда ее подают в расходные баки, устанавливаемые в дозировочном отделении, а из них – в дозаторы.
Для получения заданной температуры бетонную смесь можно приготовлять в бетоносмесителях принудительного действия с пароподогревом.
Транспортируют бетонную смесь зимой в утепленных бетоновозах, специальных контейнерах, автосамосвалах с подогревом кузова выхлопными газами. Кузов накрывают брезентом или утепленными щитами, бадьи и бункера – деревянными утепленными крышками. При этом исключаются дополнительные перегрузки, во время которых температура смеси интенсивно падает.
При транспортировании смеси к месту укладки по бетоноводам перед началом бетонирования звенья бетоновода утепляют и обогревают паром или горячей водой. При температуре ниже 100С магистральный бетоновод прокладывают в утепленном коробе вместе с паропроводом. При разборке звенья бетоновода прочищают скребками, щетками, пыжами: промывать их водой во избежание образования наледи запрещается.
Безобогревные способы бетонирования.
Подогрев бетонной смеси до 50-70°С перед укладкой позволяет в короткие сроки достичь критической прочности бетоне. Для сохранения внутреннего тепла бетона применяют утепленную опалубку и укрывают открытые поверхности конструкций паро- и теплоизоляционным материалом.
Этот способ зимнего бетонирования, называемый способом термоса, эффективен при изготовлении массивных конструкций при температурах наружного воздуха до -15°С и его эффективность напрямую зависит от вида цемента, температуры смеси перед укладкой и применяемых химических добавок - ускоряющих твердение и пластифицирующих.
Согласно СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции" при зимнем бетонировании монолитных конструкций до -15°C применяются безобогревные способы выдерживания бетона:
1) термос;
2) термос с применением ускорителей твердения бетона;
3) термос с применением комплексных добавок, обладающих одновременно
противоморозными и пластифицирующими свойствами.
Температура бездобавочной бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания в термосе должна быть не ниже +5°С.
А вот бетонная смесь с противоморозными добавками может иметь температуру не менее чем на 5°С выше температуры замерзания бетонной смеси. То есть, если противоморозная добавка эффективна до температуры -15°С, то бетонная смесь может иметь температуру -10°С, что значительно повышает технологичность бетонных работ.
Прочность бетона монолитных конструкций, эксплуатирующихся внутри зданий, фундаментов под оборудование, не подвергающихся динамическим воздействиям и подземных конструкций к моменту замерзания:
- для бетона без противоморозных добавок - не менее 5 МПа;
- для бетона с противоморозными добавками - к моменту охлаждения бетона до температуры, на которую рассчитано количество добавок, не менее 20% проектной прочности.
Прочность бетона конструкций, подвергающихся атмосферным воздействиям в
процессе эксплуатации классов:
- В7,5-В10 не менее 50% проектной прочности
- В12,5-В25 40%
- В30 и выше 30% и выше
Нагружение конструкций расчетной нагрузкой допускается после достижения бетоном прочности не менее 100% проектной.
Приготовление бетонной смеси зимой производят в обогреваемых бетоносмесителях, применяют подогретую воду, оттаянные или подогретые заполнители.
Продолжительность перемешивания бетонной смеси зимой увеличивают не менее чем на 25% по сравнению с летними условиями.
Средства транспортирования должны обеспечивать предотвращение снижения температуры бетонной смеси ниже требуемой по расчету. Температура основания, на которое укладывается бетонная смесь, и способ укладки должны исключать возможность замерзания смеси в зоне контакта с основанием.
При выдерживании бетона в конструкции методом термоса, при предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание или старый бетон, если в зоне контакта на протяжении периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания.
При температуре воздуха ниже -10°С бетонирование густоармированных конструкций с арматурой диаметром больше 24 мм, арматурой из жестких прокатных профилей или с крупными металлическими закладными частями выполняется с предварительным отогревом металла до положительной температуры или местным вибрированием смеси в приарматурной и опалубочной зонах, за исключением случаев укладки предварительно разогретых бетонных смесей (при температуре смеси выше 45°С).
Продолжительность вибрирования бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25% по сравнению с летними условиями.
Для ограждения термоса (тепляка) используют облегченные элементы, например трехслойные стеновые панели - слоистые конструкции, наружные слои которой выполняются из металла, асбоцементных листов, водостойкой фанеры, цементно-стружечных плит и внутренним слоем из пенополиуретана. Использование трехслойных панелей повышает термическое сопротивление ограждения тепляка, повышает его оборачиваемость и скорость строительства.
Бетонирование с применением химических добавок.
Основная причина прекращения твердения бетонных смесей при воздействии низких температур – замерзания в них воды. Известно, что содержание в воде солей резко снижает температуру ее замерзания. Если в процессе приготовления в бетонную смесь ввести определенное количество растворенных солей, то процесс твердения будет протекать и при температуре ниже 00С.
В качестве противоморозных добавок применяют:
· нитрит натрия (НН) NaNO2 (ГОСТ 19906-74);