4. Приготовление и транспортирование 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 90°С воду или пар. Воду подогревают (табл. 1) 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 паропрогревом.
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 исключают дополнительные перегрузки, во время которых температура смеси интенсивно падает.
При транспортировании смесей к месту укладки по бетоноводам перед началом бетонирования звенья бетоновода утепляют (например, матами из минеральной ваты) и обогревают паром или горячей водой. При температуре ниже — 10°С 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.
5. Метод термоса.
При методе термоса бетонную смесь температурой 20...80°С укладывают в утепленную опалубку, а открытие поверхности защищают от охлаждения. Обогревать ее при этом не требуется, так как количество теплоты, внесенное в смесь при приготовлении, а также выделяющееся в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой (экзотермии), достаточно для ее твердения и набора критической прочности.
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, м3.
Конструкция считается массивной при Мn£6, средней массивности при Mn=6...9 и ажурной при Mn³9.
При определении Мn не учитывают площадь поверхностей конструкций, соприкасающуюся с талым грунтом, хорошо прогретой бетонной поверхностью или каменной кладкой. Для длинномерных изделий и конструкций (например, колонн, ригелей, балок) Мn определяют отношением периметра их поперечного сечения к его площади.
Метод термоса применяют для конструкций с Мn£6, а при предварительном разогреве бетона до 60...80°С — с Мn=8...10.
При проектировании термосного выдерживания бетона подбирают тип опалубки и степень ее утепления. Сущность метода термоса состоит в том, чтобы бетон, остывая до 0°С, 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 толя.
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 избежание трещинообразований.
6. Бетонирование с предварительным электроразогревом смеси.
Доставка разогретой в процессе приготовления бетонной смеси к месту бетонирования сопровождается значительными потерями теплоты, повышением жесткости смеси и снижением ее удобоукладываемости. При транспортировании на большое расстояние смеси могут схватываться и изменять свои свойства. Для исключения этих недостатков разогревать бетон целесообразнее непосредственно у места бетонирования. Для этого используют специальные электроды, которые погружают в бетонную смесь, находящуюся в кузове самосвала или в бункере. Подводя к ним электрический ток промышленной частоты напряжением 380В, нагревают бетонную смесь в течение 5...10 мин до необходимой температуры (75...90° С).
В процессе разогрева бетонные смеси резко теряют свою подвижность, что затрудняет их укладку и уплотнение. Повышают удобоукладываемость введением в смеси пластифицирующих добавок.
Бадья, оснащенная пластинчатыми электродами (рис. 1), представляет собой поворотный корпус 1 с сегментным затвором 5, в котором размещены три электрода 2, одной стороной закрепленные на вертикальной стенке, а другой — на наклонной стенке бадьи. На наклонную поверхность бадьи навешивают вибратор 4. Число бадей зависит от средств доставки бетона, а также скорости и объема бетонирования. Электроразогрев бетона в бадьях требует строгого соблюдения правил электробезопасности.
Пост электроразогрева (рис. 2) устраивают на горизонтально спланированной площадке. Ограждают ее забором 3 высотой 1,5...1,7 м, в котором устраивают въездные ворота 6. Площадку оборудуют светильниками 4 и световой сигнализацией. Корпуса бадей 1 размещают на деревянном настиле, заземляют и присоединяют к зажимам электродов кабель 8.
Бетонную смесь из транспортных средств выгружают и равномерно распределяют в бадьях с помощью кратковременного вибрирования. Затем подают электрический ток на электроды. Для контроля за температурой разогрева смеси в бадьях устанавливают термометры. Так как в процессе разогрева находиться обслуживающему персоналу в зоне ограждения запрещается, контролируют разогрев с пульта управления 7, вынесенного за пределы площадки. Въездные ворота снабжают концевыми выключателями. Если электроды включены в сеть, то на световом табло загорается красная лампочка.
Для бесперебойной подачи смеси на строительную площадку пост предварительного разогрева выполняют двухсекционным: в то время как в одной секции происходит разогрев, из другой секции бадьи с разогретой смесью краном подают к месту укладки.
В практике зимнего бетонирования используют метод электронагрева бетонных смесей непосредственно в кузовах автосамосвалов специальным пакетом электродов 4 (рис. 3), автосамосвал 5 со смесью въезжает на специальную площадку, кузов его заземляют, с помощью тельфера 2 в смесь опускают пакет электродов 4 так, чтобы они не касались корпуса кузова. Обслуживающий персонал и водитель выходят из опасной зоны. Затем на электроды подают ток и начинается процесс разогрева. По окончании разогрева отключают ток и извлекают электроды.