КРАСОВСКИЙ_УП

Таблица 10.9

Минимальная прочность бетона при распалубливании

10.6.8. Метод термоса

При традиционном термосе бетонная смесь готовится на бетоносмесительном узле на горячей воде и отогретых и разогретых заполнителях [45]. Поскольку теплоемкость воды почти в пять раз выше, чем щебня, песка и цемента, выгоднее и удобнее всего греть воду. При подогреве она аккумулирует большое количество тепла, которого может быть вполне достаточно для отогрева песка и щебня. Расход воды в бетоны редко превышает 200…220 л, и поэтому процесс подогрева более удобен, управляем и легче организуем. Воду греют не более чем до 80 оС.

Если этого тепла недостаточно, подогревают песок. На 1 м3 смеси его расходуется до 700 кг. Поэтому процесс подогрева усложняется и температура прогрева не поднимается выше 60 оС.

При подогреве щебня температуру поднимают не выше 40 оС, но вся система подогрева направлена на то, чтобы при выходе бетонная смесь имела температуру 25…35 оС.

При приготовлении подогретой бетонной смеси (в зимних условиях) во избежание «заваривания» цемента в барабан смесителя вначале заливают 50 %

141

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

воды затворения, засыпают крупный заполнитель, а после нескольких оборотов барабана бетономешалки – песок, цемент и заливают оставшееся количество воды. Общее время перемешивания по сравнению с летним периодом увеличивается в 1,5 раза.

Имеющую такую температуру смесь транспортируют различными средствами на строительную площадку, перегружают в бункер бетоноукладочной машины и укладывают в опалубку или блок бетонирования. Стремятся организовать транспорт смеси к месту укладки так, чтобы температура при этом не опустилась ниже 25 оС (рис. 10.16).

Рис. 10.16. Доставка бетонной смеси автобетоновозом и перегрузка

вприемный бункер бетононасоса

Впроцессе укладки и уплотнения происходят дополнительные потери тепла

на обогрев опалубки и арматуры. Эти потери необходимо минимизировать таким образом, чтобы к началу остывания бетон имел температуру 15…20 оС (Тн).

С этого момента тепловое состояние бетона оказывается под воздействием двух факторов (положительного – экзотермии цемента и отрицательного – потерь тепла через ограждение опалубки), неизбежных, если теплозащита не абсолютна, а температура окружающей среды ниже температуры бетона.

Качество тепловой защиты определяет скорость и продолжительность остывания бетона в зависимости от температуры окружающей среды и начальной температуры бетона. Чем меньше теплопотери (надежнее теплоизоляция), тем более продолжительное время находится бетон при положительных температурах и тем большую прочность он успевает набрать до момента своего замерзания.

142

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

10.6.9. Электропрогрев бетона

Самый распространенный из методов термо-

грев монолитных конструкций с модулем поверхности 5…20 (рис. 10.19).

Рис. 10.18. Схема электропрогрева монолитных конструкций: а – стены; б – ленточного фундамента; 1 – забетонированная конструкция; 2 – электроды полосовые и стержневые; 3 – опалубка; 4 – теплоизоляция; 5 – выводы разводки; 6 – контактные выводы электродов

Применению метода должен предшествовать расчет и проектирование электродов, схемы их расположения, подключения к электрической цепи, оптимальных режимов прогрева.

Конструкции электродов, схемы их размещения должны обеспечить требуемую по тепловому расчету мощность, равномерное температурное поле, минимальный расход металла на электроды и провода, которые необходимо установить до начала укладки бетонной смеси (рис. 10.20). Основные способы электропрогрева бетонных конструкций подразделяются на периферийный, сквозной и внутренний [46].

143

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

При периферийном прогреве электроды располагают по наружному контуру конструкции и прогревают только наружные слои бетона. Ядро конструкции твердеет за счет начальной, экзотермической теплоты и в меньшей степени зависит от теплоты, переносимой из периферийных слоев. Используют пластины и полосы. Для конструкций толщиной до 20 см прогрев осуществляется с одной стороны, при большей ширине – с двух сторон. Способ применим для термообработки плоских бетонных и железобетонных конструкций (стены, перегородки, плиты перекрытий, ленточные фундаменты, подготовка под полы, цементные и бетонные полы) с Мп ³ 8.

При сквозном прогреве электроды располагаются внутри и на поверхности бетона и осуществляют интенсивный и равномерный прогрев всей конструкции. Используют пластины, полосы, стержни и струны, нашиваемые на внутренней поверхности опалубки. Ток пропускают через всю толщу бетонированных ленточных фундаментов, стен, перегородок и т. п. Расход электроэнергии на 1 м3 бетона 80…120 кВт/ч, средняя скорость подъема температуры – до 20 оС/ч.

Внутренний нагрев нашел применение для колонн, балок, прогонов и других протяженных элементов. Основан на использовании в качестве электродов рабочей арматуры конструкции и дополнительных струнных электродов, располагаемых в центральной зоне конструкции (рис. 10.21).

Рис. 10.21. Установка струнных электродов в колонне: 1 – струнные электроды; 2 – арматура; 1ф, 2ф – фазы

145

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Пластинчатые электроды принадлежат к разряду поверхностных и представляют собой пластины из кровельного железа или стали, нашиваемые на внутреннюю, примыкающую к бетону, поверхность опалубки и подключаемые к разноименным фазам питающей сети.

Полосовые электроды изготовляют из стальных полос шириной 20…50 мм и так же, как пластинчатые электроды, нашивают на внутреннюю поверхность

опалубки.

При сложной конфигурации бетонируемых конструкций применяют стержневые электроды (круглая сталь диаметром 6…12 мм), устанавливаемые в бетонную конструкцию или закрепляемые на опалубке. При внутреннем расположении стержней их устанавливают в шахматном порядке через 20…40 см и подключают к трехфазной цепи с напряжением 36…110 В. Электропрогрев бетона со стержневыми электродами используют для конструкций с Мп = 5…20.

Наиболее целесообразно использовать стержневые электроды в виде плоских электродных групп (рис. 10.22).

Струнные электроды применяют для прогрева конструкций, длина которых во много раз больше размеров их поперечного сечения (рис. 10.23).

Рис. 10.23. Схемы расположения струнных электродов

146

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

В качестве струн применяют круглую сталь диаметром 6…12 мм и устанавливают вдоль оси длинномерных элементов, подключают к одной фазе, а опалубку – к другой.

При затворении цемента водой в процессе гидратации цемента происходит насыщение его сложными комплексами, среди которых преобладают гидрат окиси кальция и едкие щелочи. Будучи сильными электролитами, они диссоциируют на ионы металла и гидроксила, создавая тем самым среду, обладающую ионной проводимостью и определяющую проводимость всего агрегата.

Основными компонентами, определяющими электропроводность жидкой фазы, являются водорастворимые окись кальция, едкие щелочи калия и натрия, причем чем выше их содержание в цементе, тем ниже начальное и минимальное сопротивление бетона. Оно зависит от сырья, используемого на заводе, изменения технологии при обжиге и т. п.

К недостаткам метода следует отнести потери части металла (стержневые электроды), значительную трудоемкость при установке и закреплении электродов, возможность появления трещин в зоне примыкания бетона к электродам, необходимость регулирования режима обгрева с помощью трансформаторов, финансовые затраты на оплату труда, материалов и электроэнергии.

10.6.10. Контактный (кондуктивный) нагрев

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

зованием противоморозных добавок или ускорителей твердения бетона

(рис. 10.25).

Рис. 10.25. Термоактивная опалубка конструкции ЦНИИОМТП: а – щит; б – крупноразмерная панель; 1 – фанерная крышка; 2 – утеплитель; 3 – экран из фольги; 4 – ребро каркаса; 5 – кляммеры; 6 – греющий кабель; 7 – вилки инвентарного разъема; 8 – вырез; 9 – вырез для установки натяжного крюка; 10 – термоактивный щит; 11 – инвентарный разъем; 12 – схватка; 13 – натяжной крюк; 14 – шлаковойлочное одеяло; 15 – клеммная коробка; 16 – кабель; 17 – отверстие; 18 – обрезной болт; 19 – связь; 20 – коммутирующий кабель

При реализации этого способа типовые щиты опалубки, оснащенные термоэлементами, промаркированные и оборудованные необходимыми электрическими разъемами, изолированные с наружной стороны сплошным слоем пенополиуретана или аналогичного теплоизолятора, подключаются к сети по определенной схеме. В качестве эффективных термоэлементов используют трубчатые электронагреватели (ТЭН), греющий кабель марки КПМС, плоские модули на основе углеродной ткани, листовые графитовые, слюдяные пластинчатые, трубчатые и полосовые нагреватели из нержавеющей стали.

При возведении в зимних условиях конструкций с развитыми открытыми или опалубливаемыми поверхностями (плиты, стены, перегородки, перекрытия, стыки элементов или конструкций, бетонируемые в контакте с мерзлым основанием: подготовками под полы, дорожными основаниями и т. д.) может быть применен относительно простой и эффективный технический прием – прогрев бетона закладываемыми в него электрическими проводами (рис. 10.26).

Греющие провода можно применять для обогрева монолитных конструкций различного типа, с любой степенью армирования, с модулем поверхности Мп ³ 2 и выше при температуре внешней среды до –50 оС. Однако экономически наиболее целесообразно их использовать для обогрева бетона, уложенного в стыки, швы и местные заделки, тонкостенные густоармированные конструкции, подливки под оборудование, подготовки под полы и дорожные основания толщиной до 300 мм, колонны, перекрытия, перегородки – в конструкции с большими поверхностями теплосъёма.

148

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com