Все о работе со специальными цементами.

Классификация, свойства, виды специальных цементов

Archive for the ‘Производство бетонных работ в зимних условиях’ Category

Охрана труда при производстве бетонных работ

До начала бетонных работ необходимо проверить исправность тары для подъема и укладки бетона. При укладке бетонной смеси с помощью автомобильного крана разгрузку бадьи можно производить лишь тогда, когда она будет находиться от поверхности конструкции не выше 1 м.
Если бетонную смесь транспортируют бетононасосами, то необходимо: до начала работ очистить замковые соединения бетоновода, плотно их запереть, а сам бетоновод испытать гидравлическим давлением, в 1,5 раза превышающим рабочее; у выходного отверстия бетоновода установить козырек-отражатель, а в период очистки бетоновода сжатым воздухом поставить деревянный щит с небольшим наклоном в сторону бетоновода. Все рабочие при этом должны быть удалены от выходного отверстия бетоновода на расстояние не менее 10 м. При очистке бетоновода давление сжатого воздуха не должно превышать 1,5 МЛа, а последние два звена необходимо очищать при давлении, близком к атмосферному. Снимать отдельные звенья бетоновода, а также производить ремонт замковых соединений разрешается полько после прекращения работы бетононасоса. Моторист бетононасоса должен быть связан системой сигнализации с рабочими, укладывающими бетонную смесь.
Применяемые для спуска бетонной смеси лотки, виброжелоба, вибропитатели, хоботы и виброхоботы следует содержать в исправном состоянии, хорошо закреплять, а электропроводку заключать в резиновые шланги.

Другие способы производства бетонных работ в зимних условиях

Укладку бетона в тепляках производят в исключительных случаях при наличии технико-экономического обоснования. Тепляки возводят при строительстве подземных коллекторов, тоннелей, опор мостов и подпорных стенок из инвентарных легких элементов или в виде пневматических сооружений над участком укладки бетона. В закрытом замкнутом пространстве под тепляком нагревается воздух различными источниками теплоты до заданной величины. Когда бетон при положительной температуре в тепляке (не ниже 5°С) наберет прочность, предусмотренную проектом, тепляк демонтируют или на колесах перекрывают на новую позицию.
Если котлован или траншею ленточных фундаментов заглубляют в талый грунт на 1/3 максимальной глубины промерзания, то твердение бетона может происходить за счет использования теплоты, которая накоплена грунтом в период летнего времени. Бетон в такие траншеи или котлован необходимо укладывать с температурой не ниже 10 °С. Для уменьшения тепловых потерь в атмосферу траншеи сверху перекрывают утепленными щитами.
Применяя вышерассмотренные способы теплообработки бетона в зимних условиях, необходимо соблюдать следующие режимы. Одностадийный режим применяют для термосного выдерживания бетона, который укладывают с начальной температурой 20...30 °С. После утепления бетона его температура несколько повышается за счет экзотермии цемента, а за время бетон остывает до 0 °С и набирает необходимую прочность.

Паропрогрев бетона

Паропрогрев применяют для ускорения процесса твердения бетона в тех случаях, когда невозможно применить ни один из выше-рассмотренных способов или при теплообработке тонкостенных конструкций.
Используют периферийный паропрогрев, при котором вокруг конструкции создается паровая рубашка, и внутренний, когда пар пропускается по трубкам, уложенным в толще возводимой конструкции. По первому способу вокруг колонны устанавливают утепленные щиты, образующие паровую рубашку. По гибкому шлангу от котла подается пар под давлением не более 0,07 МПа. В паровой рубашке должна быть относительная влажность среды 95...100 %. Чтобы исключить большие перепады температур по высоте колонны, паровые рубашки устраивают с заглушками через каждые 2...3 м. В каждый отсек паровой рубашки пар подается своим шлангом.
Равномерность прогрева плиты перекрытия достигают при двустороннем паропрогреве. В этом случае сначала пар поступает в нижнюю паровую рубашку, а затем в верхнюю через отверстие в плите. Для уменьшения тепловых потерь в атмосферу и предохранения от увлажнения настил сверху покрывают слоем толя и опилок. Эффективность тепловой обработки бетона в балках достигается применением температурных скважин.

Электропрогрев бетона

Электропрогрев бетона можно производить с помощью электродов, термоактивной опалубки, термоактивного гибкого покрытия и греющих проводов.
Электродный способ применяют для теплообработки бетона в конструкциях с Мп=8...20. Он основан на пропуске электрического тока между электродами через бетонную среду, в которой, как в добавочном сопротивлении, выделяется теплота.
В зависимости от расположения электродов по отношению к прогреваемой конструкции они подразделяются: на внутренние (глубинные) — закладываемые в тело бетона; плавающие — укладываемые на поверхность бетона или слегка втапливаемые в него; нашивные — прикрепляемые к внутренней поверхности опалубки коробов или инвентарных щитов.
Для достижения равномерного распределения электрического и температурного поля в прогреваемом бетоне электроды должны находиться на определенном расстоянии друг от друга. Несоблюдение этого условия приводит к нарушению температурного режима, к перегреву бетона в приэлектродных зонах с интенсивным выпариванием из него влаги. Отсутствие необходимого количества воды для гидратации цемента приводит к снижению прочности бетона.
Минимальное расстояние между электродами и арматурой принимают при напряжении 52, 65, 87, 106 и 220 В соответственно 5, 7, 10, 15 и 500 мм. Так как расстояние 500 мм между электродом и арматурой выдержать в обычных железобетонных конструкциях практически невозможно, то при напряжении 220 В прогревают бетон неармированных конструкций. При малых размерах балок или колонн, в которых невозможно выдержать эти расстояния, электроды должны быть изолированы в местах примыкания или приближения к арматуре. Изоляцию выполняют в виде эбонитовых трубок, надетых на электрод, или оберткой его двумя слоями толя.
Чем меньше расстояние между электродом и арматурой, тем больше нагревается бетон между ними. Расстояние между одиночными электродами при напряжении 52, 65, 86 и 106 В принимают соответственно 20, 25, 30 и 40 см.

Термообработка бетона с применением генераторов инфракрасных лучей, индукционного способа и электротермоса

Работа генераторов инфракрасных лучей основана на использовании свойств инфракрасных лучей (электромагнитные колебания с длиной волны 0,76...500 мкм), которые, попадая на поверхность твердого тела, поглощаются им с преобразованием лучистой энергии в тепловую.
Генераторы инфракрасных лучей (ЭТ и трубчатые) применяют для самых различных целей — предварительного обогрева основания, арматуры, металлической опалубки, полости стыкуемых элементов в швах сборных конструкций, а также тепловой обработки уложенного бетона (особенно в густоармированных стыках).
Для теплообработки тяжелого бетона в шпонках вертикальных стыков панельных домов используют греющую опалубку. Плоскость, прилегающая к прогреваемым панелям, покрыта чер-
ным жаростойким лаком (для увеличения поглощающей способности). До замоноличивания стыка его полость предварительно прогревают генератором инфракрасных лучей в течение 0,5 ч до температуры 20 °С, а затем укладывают бетонную смесь с температурой не менее 10 °С. В местах расположения закладных стальных элементов применяют тяжелый бетон М200 на мелком щебне крупностью 5...10 мм, а на остальной части шва — легкий бетон.
Режим теплообработки бетона определяют расчетом в зависимости от температуры наружного воздуха, модуля поверхности, марки бетона, водоцементного отношения, необходимой прочности бетона в конце теплообработки и в среднем принимают: предварительное выдерживание при температуре 5...8°С— 1,5...3 ч; изотермический прогрев при температуре бетона 70 °С — 6... 10 ч и остывание до 5 °С при температуре воздуха —20 °С — до 20 ч. Указанный режим обеспечивает нарастание прочности бетона к концу его остывания 60...70 % от R28. Расход электроэнергии составляет в среднем 120... 150 кВт-ч на 1 м3 бетона ( в зависимости от температуры наружного воздуха). Для рационального использования электроэнергии включение и выключение генератора инфракрасных лучей обеспечивается автоматическим потенциометром ЭПЛ-120.

Применение бетонов с противоморозными добавками

Бетоны с противоморозными добавками приготовляют с применением нитрита натрия NaN02 и поташа K2CO3. Для изготовления конструкций неармированных или с нерасчетной арматурой с защитным слоем бетона не менее 50 мм бетон формуют с добавками солей хлористого натрия (NaCl) в сочетании с хлористым кальцием (СаС12). Роль противоморозных добавок состоит в том, чтобы снизить температуру замерзания воды и тем самым продлить срок гидратации цемента.
Противоморозные добавки применять нельзя: при устройстве пролетных строений мостов; изготовлении предварительно напряженных конструкций; в конструкциях, подвергающихся динамическим нагрузкам, расположенных в зоне переменного уровня воды, находящихся в непосредственной близости (до 100 м) к источникам постоянного тока высокого напряжения, эксплуатируемых при относительной влажности воздуха более 60 % (если в зернах заполнителей размером более 0,12 мм имеется реакционноспособный кремнезем); при возведении монолитных дымовых и вентиляционных труб.

Способ термоса

Твердение бетона при этом способе происходит с использованием того количества теплоты, которую он получил в период приготовления (от подогрева воды и инертных материалов), и теплоты, выделяемой цементом в период его гидратации (экзотермии). Суммарного количества теплоты должно быть достаточно, чтобы в определенной среде при остывании бетона до 0°С он набрал бы необходимую прочность. Это условие определяют уравнением теплового баланса, предложенным проф. В. Г. Скрамтаевым.
Продолжительность остывания бетона зависит не только от объема конструкции, но. и от ее формы, т. е. величины поверхности охлаждения.
Зная, какую прочность должен иметь бетон к моменту его замерзания при средней температуре, находим срок выдерживания в сутках (по таблицам). Задаваясь расходом цемента с определенным тепловыделением, значением коэффициента, определяем требуемый коэффициент теплопередачи, а по нему и толщину слоя утеплителя.
При укладке бетонной смеси по способу термоса на ранее уложенный и замерзший бетон поверхность последнего должна быть отогрета на глубину, предусмотренную проектом. При температуре воздуха ниже —10 °С арматура диаметром более 25 мм, а также арматура из жестких прокатных профилей и крупные металлические закладные части должны быть перед укладкой бетонной смеси отогреты до положительной температуры.

Теоретические основы зимнего бетонирования

Вопросами зимнего бетонирования в дореволюционной России занимались русские ученые Н. И. Богданов, Н. А. Житкевич, И. А. Киреенко, а в Советском Союзе начиная с первой пятилетки и позже советские ученые С. А. Миронов, В. Н. Сизов, Б. Г. Скрамтаев, А. Е. Десов, С. В. Шестоперов, В. И. Сорокер, И. М. Френкель и др.
При замерзании бетона содержащаяся в нем свободная вода превращается в твердое тело и процесс гидратации цемента, а следовательно, и твердения бетона прекращается. После оттаивания бетона твердение его возобновляется, но конечная прочность оказывается ниже, чем у бетона, твердеющего в обычных условиях. Чем в более раннем возрасте замерз бетон, тем меньше его конечная прочность. Объясняется это тем, что свободная вода (не вступившая в химическую реакцию с цементом) при замерзании увеличивается в объеме на 9 % и разрушает его неокрепшие структурные связи в свежеуложенном бетоне.
Чтобы не было потери прочности бетона в монолитных или сборно-монолитных конструкциях, к моменту замерзания бетон без противоморозных добавок должен иметь: не менее 50 % проектной прочности для бетона до М150; 40 % —для бетонов М200 и М300; 30 % — для бетонов М400 и М500;