Для прогрева стыков сборных железобетонных конструкций крупнопанельных зданий применяют различные типы нащельников (рис. 9г) в виде прямоугольных коробов (при устройстве плоских стыков элементов) или сегментных (для стыков, расположенных под прямым углом).
Для лучшего поглощения инфракрасного излучения поверхность опалубки покрывают черным матовым лаком. Температура на поверхности бетона не должна превышать 80...90°С .
Инфракрасные установки располагают на таком расстоянии друг от друга, чтобы прогревалась вся поверхность бетона.
Инфракрасный обогрев обеспечивает хорошее качество термообработки бетона при условии соблюдения теплового режима выдерживания бетона.
11. Бетонирование с применением химических добавок.
Основная причина прекращения процесса твердения бетонных смесей при воздействии низких температур — замерзание 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 0°С.
В качестве противоморозных добавок применяют поташ (П), нитрит натрия (НН), нитрат кальция (НК) с мочевиной, со- единение нитрата кальция с мочевиной (НКМ), нитрит-нитрат кальция (ННК), хлорид кальция (ХК) с хлоридом натрия (ХН), хлорид кальция (ХК) с нитритом натрия (НН) и др. Выбор противоморозных добавок и их оптимальное количество зависят от вида бетонируемой конструкции, степени ее армирования, наличия агрессивных сред и блуждающих токов, температуры окружающей среды.
Противоморозные химические добавки запрещается использовать при бетонировании предварительно напряженных конструкций, армированных термически упрочненной сталью; при возведении железобетонных конструкций для электрифицированных железных дорог и промышленных предприятий, где возможно возникновение блуждающих токов, способствующих разрушению бетона.
Внесение химических добавок приводит к некоторому замедлению набора прочности бетоном по сравнению со скоростью твердения бетона в нормальных условиях. Так, при внесении поташа прочность бетона в возрасте 28 сут при температуре окружающего воздуха — 25°С составляет 50%, а в возрасте 90 сут — 60%. При температуре — 5°С набор прочности протекает более интенсивно и к 28-суточному возрасту он может составлять 75%.
В зависимости от температуры наружного воздуха возможны различные сочетания добавок. Скорости набора прочности бетонами с противоморозными добавками в зависимости от температуры твердения даны в табл. 4.
Бетон с противоморозными добавками применяют в тех случаях, когда достигается набор критической прочности до их замерзания.
При выборе добавок учитывают их стоимость и влияние на физико-механические и технологические свойства бетонов и бетонных смесей. Так, при внесении поташа сокращаются сроки схватывания цемента, в результате чего ухудшается удобоукладываемость смеси. Для сохранения удобоукладываемости вместе с поташем вносят пластификаторы. Наиболее дешевые и доступные добавки — хлориды кальция и натрия.
Добавки вводят в виде водяных растворов в процессе приготовления бетонных смесей в количестве 3...18% от массы цемента. Применение добавок целесообразно в сочетании с дополнительным прогревом.
Некоторые добавки, например хлористые соли, ухудшают качество поверхности возводимых конструкций вследствие образования высолов. Поэтому их применяют при возведении сооружений небольших объемов, к качеству поверхностей которых не предъявляют высоких требований (например, фундаменты, балки).
Процесс укладки и уплотнения смесей не отличается от обычных методов бетонирования.
12. Особенности бетонирования в условиях многолетнемерзлых грунтов.
Производство бетонных работ в условиях многолетнемерзлых грунтов имеет много особенностей, поэтому его ведут по специально разработанному для данных конкретных условий проекту производства работ (ППР). В проекте, в частности, указывают предельную температуру бетонной смеси, которую надлежит укладывать на мерзлое основание, не допуская оттаивания мерз- лоты. Во всех этих случаях температура бетонной смеси не должна превышать 10°С. Если же возникает необходимость укладывать (или выдерживать) бетонную смесь с более высокой температурой (например, при выдерживании бетона, по способу термоса или при электропрогреве бетона), то между мерзлым грунтом основания и бетоном следует устраивать теплоизоляционную подушку из уплотненного и промороженного песка, на которую укладывают второй слой песка и гидроизоляцию. Толщину теплоизоляции определяют в проекте.
Бетонирование следует вести враспор со стенками котлована. Для ускорения твердения рекомендуется применение ускорителей твердения и противоморозных добавок (ХК, ННХК, ХК+НН и др.). Добавки не должны вызывать размораживания грунта.
Обычно бетон с противоморозными добавками достигает проектной прочности в возрасте 180 суток. Если же по условиям производства требуется получить прочность бетона уже на 28-й день, то вместо бетона классов В12,5; В15; В22,5 применяют соответственно бетоны В20; В22,5; B30. Паропрогрев бетона в условиях многолетнемерзлых грунтов не допускается.
13. Контроль качества зимнего бетона.
Контроль качества бетона при производстве работ в зимних условиях требует ряда дополнительных мероприятий.
Зимой ведут наблюдения за температурой подогрева воды и заполнителей, а также за температурой бетонной смеси; контролируют температурный режим твердеющего бетона и выполняют дополнительную проверку прочности. контрольных образцов бетона.
Результаты наблюдений и проверки прочности образцов заносят в журнал бетонных работ. Данные о методах и сроках выдерживания бетона и другие сведения по тепловому режиму его выдерживания заносят в специальную ведомость контроля температур (табл. 5).
Температуру бетонной смеси на выходе из бетоносмесителя необходимо замерять не реже чем через каждые 2 ч. Контроль температуры бетонной смеси при ее укладке выполняют измерением температуры смеси в каждой доставляемой на объект емкости при порционной подаче и не реже чем через каждые 30 мин при подаче бетонной смеси непрерывным транспортом. Периодичность контроля температуры уложенного бетона следующая:
при бетонировании по методу термоса — 2 раза в сутки до окончания выдерживания;
при паропрогреве в первые 8 ч — через 2 ч, в последующие 16 ч — через 4 ч, в остальное время прогрева и остывания — не реже 3 раз в сутки;
при электропрогреве в первые 3 ч — через каждый час, в остальное время прогрева — через каждые 2...3 ч.
Температура наружного воздуха или окружающей среды измеряют не реже 3 раз в сутки.
Для замера температуры в бетоне оставляют специальные скважины, закрываемые плотными утепленными пробками. Лучше всего вставлять в скважины металлические трубки, имеющие дно, куда наливают немного масла. Температуру замеряют техническими термометрами, опускаемыми в масло, которое принимает температуру бетона.
Все скважины наносят на схему сооружения и нумеруют. Во время измерения температуры бетона термометры изолируют от влияния температуры наружного воздуха и держат в скважине не менее 3 мин. Температуру бетона измеряют в местах наиболее неблагоприятного температурного режима: при термосном выдерживанин — в скважинах глубиной 50...100 мм, которые устраивают в слоях бетона, прилегающих к опалубке, и в слоях, отстоящих от нее на расстояние 50...100 мм; при искусственном обогреве — в глубинных скважинах. В конструкциях с модулем поверхности менее 3 должны быть предусмотрены как поверхностные, так и глубинные скважины.
Широко применяют также дистанционные методы контроля температур при помощи термопар и термометров сопротивления.
При контроле прочности бетона, выдерживаемого при положительной температуре, в каждую серию помимо обязательных трех образцов должно быть включено дополнительно по шесть образцов, испытываемых в сроки установленные в зависимости от условий производства работ. Три из шести дополнительных образцов следует испытывать в тот день, когда температура бетона в конструкции упадет до 1...2 °С, остальные три образца являются запасными и служат для получения дополнительных контрольных данных.
Дополнительные контрольные образцы выдерживают при температурном режиме, аналогичном режиму выдерживания бетона в конструкции. Если же это невозможно, то образцы выдерживают в нормальных условиях; при этом в результате испытаний образцов лаборатория вносит соответствующие поправки, используя для этот данные о твердении бетона при различных температурах.
В зимних условиях особое значение приобретаю освидетельствование бетона в натуре и проверка качества бетона непосредственно в конструкции.
Если свежеуложенный бетон случайно заморожен, то он требует особого ухода, целью которого является максимальное восстановление прочности бетона. «Лечение» бетона состоит в постепенном его отогреве совместно с обильным увлажнением.
14. Охрана труда при производстве бетонных работ зимой.
При производстве бетонных работ в зимних условиях появляются факторы, представляющие дополнительные источники опасности для рабочих: повышенное напряжение тока (до 380 В) при электропрогреве и обогреве конструкций; образование наледей; плохая видимость; низкая температура и др. Поэтому необходимо хорошо знать и строго соблюдать требования безопасной работы.
При электропрогреве бетонных и железобетонных конструкций рабочую зону оборудуют защитным ограждением, установленным на расстоянии не менее 3 м от прогреваемых элементов, системой блокировки, световой и звуковой сигнализацией, освещением в темное время, а также снабжают предупредительными плакатами.