34. Вакуумирование бетона.

Вакуумирование бетона в целях его уплотнения осуществляется за счет отсоса из смеси свободной, химически не связанной воды и воздуха. При этом помимо уплотнения смеси уменьшаются усадочные явления, быстрее нарастает прочность бетона, повышается его морозостойкость и водонепроницаемость. Прочность вакуумированного бетона по сравнению с вибрированным выше на 15-20%. Вакуумиро­вание наиболее эффективно для конструкций с большой площадью бе­тонной поверхности.

Вакуумирование бетона производят с опалубленных и неопалубленных поверхностей. Иногда также применяют внутреннее вакуумирование с помощью погружных вакуум-трубок. Поскольку вакуумированный бетон имеет высокую начальную прочность (0,3-0,5 МПа), во многих случаях можно производить его немедленную распалубку, а при бетонировании плоских конструкций приступать к заглаживанию, торкретированию и железнению поверхности. Для вакуумирования применяют жесткие вакуум-щиты или гибкие вакуумные маты, которые плотно прижимают к поверхности бетона и герметизируют по периметру. Необходимый для отсоса из бетона воды вакуум создают при помощи агрегатов, укомплектованных вакуум-насосами или компрессорами.

Процесс вакуумирования заключается в следующем: на поверх­ность свежеуложенного бетона укладывают вакуум-щиты, подключен­ные через всасывающие шланги к вакуум-насосу. При включении его в полости щита образуется вакуум и из бетона отсасывается воздух и свободная вода. Проникновение вакуума при этом достигает 20-30 см, а производительность вакуум-установки из 20-50 щитов -200-250 м бетонной поверхности.

35. Бетонирование в зимних условиях

При замерзании бетона содержащаяся в нем свободная вода превращается в лед и твердение бетона прекращается. Наиболее опасно замерзание его а период схватывания цемента. Замерзшая вода увеличивается в объеме и возникающее внутреннее давление льда рвет слабые связи в незатвердевшем или недостаточно проч­ном бетоне. Поэтому главной особенностью и требованием при зим­нем бетонировании является обеспечение такого режима укладки и твердения бетона, при котором он к моменту замерзания приоб­ретет необходимую прочность, называемую критической. Пределы такой прочности указаны в СНиП Ш-15-76 и в частности для бетона марки М 150 она должна составлять не менее 50$ проектной, для марок М 200-М 300 - 4056 и для марок М 400 - М 500 - 3($.

Способы укладки бетона зимой в значительной мере определяют­ся применяемыми способами его выдерживания. На практике применяют как безобогревные способы выдерживания (способ термоса и термоса с добавками - ускорителями твердения, противоморозными добавками), так и способы искусственного подогрева или прогрева конструкций (электротермообработка бетона, применение греющей опалубки и покрытий, обогрев паром, горячим воздухом или в тепляках).

Выдерживание бетона способом термоса применяется для мас­сивных конструкций. Массивность конструкций характеризуется отно­шением суммы охлаждаемых наружных поверхностей к ее объему, назы­ваемым модулем поверхности (Мп). Способом термоса выдерживают конструкции с модулем поверхности до б. Способ основан на исполь­зовании утепленной опалубки, тепла подогретых составляющих смеси, а также тепла, выделяемого в процессе схватывания и твердения цемента вследствие его экзотермии.

При этом хорошо укрытый бетон остывает настолько медленно, что успевает набрать критическую прочность до замерзания.

Применение противоморозных добавок (хлорида натрия в сочетании с хлоридом кальция (ХН+ХК); нитрита натрия (НН); поташа (П) и др.) в количестве 3-16$ от массы цемента, обес­печивающих твердение бетона при отрицательных температурах, позволяет транспортировать бетонную смесь в неутепленной таре и укладывать ее на морозе. При выборе вида добавки учитывают область применения бетонов с химическими добавками и имеющиеся ограничения. Оптимальное количество добавок обычно не превышает 16% от массы цемента. Смесь с противоморозными добавками укладывают в конструкции и уплотняют с соблюдением общих правил укладки бетона. Электротермообработка бетона основана на использовании тепла, получаемого от превращения электрической энергии в теп­ловую. Электротермообработка осуществляют методами электродного прогрева (электропрогрева), а также путем электрообогрева раз­личными электронагревательными устройствами, индукционного наг­рева (в электромагнитном поле). Электродный прогрев бетона обес­печивается через электроды, располагаемые внутри или на поверх­ности бетона. Соседние или противоположные электроды подсоеди­няют к проводам разных фаз, в результате чего между электродами в бетоне возникает электрическое поле, прогревая его. Ток в армированных конструкциях пропускают напряжением 50-I20B, а в неармированных I27-380B. При прохождении тока бетон нагревается и в течение 1,5-2 суток приобретает распалубочную прочность. Электрообогрев бетона осуществляют инфракрасными лучами, передаю­щими тепло в виде лучистой энергии, используя в качестве источ­ников таких лучей трубчатые электронагреватели (ТЭНы) и стержне­вые карборундовые излучатели. Используют также контактный электро­обогрев путем непосредственной передачи тепла от нагревающих поверхностей к прогреваемому бетону. Его используют в греющих подъемно-переставной и разборно-щитовой инвентарной опалубке. Бетонные подготовки и днища, например, емкостных сооружений (резервуаров и др.) толщиной до 20см бетонируют с прогревом полосовыми электродами, закрепленными на накладных деревянных щитах, с подключением их к трем фазам электросети. Электрообогрев можно выполнять с помощью различных нагревателей - проволочных, греющих кабелей и проводов, стержневых, трубчатых, сетчатых, пластинчатых и др. Индукционный прогрев осуществляют за счет преобразования энергии переменного магнитного поля в арматуре или стальной опалубке в тепловую с передачей ее бетону.

Обогрев бетона в греющей опалубке и покрытиях. Греющую опалубку применяют для обогрева тонкостенных и среднемассивных конструкций (« любой степенью армирования) при температурах наружного воздуха до -40°С. Для обогрева конструкций типа днищ емкостных сооружений применяют инвентарные термоактивные гибкие покрытия (ТАГИ). При скоростном возведении вертикальных стен, например, водонапорных башен, градирен, в скользящей опалубке применяют двухсторонний их обогрев с установкой термоактивного подвесного покрытия (ТАПП).

Обогрев бетона паром или горячим воздухом. Обогрев паром применяют для конструкций с модулем поверхности больше 8-Ю. Этот способ прогрева обеспечивает благоприятные тепловлажностные условия для твердения бетона, однако при нем требуется большой расход пара (до 2 т на 1 м3 бетона), а также устройство паровых рубашек, трубопроводов и т.д. Применяют следующие разновидности паропрогрева: прогрев в паровой бане, при которой открытый пар подают в огражденное пространство, где находится прогреваемое сооружение. Так как при этом требуются повышенные расходы пара, применение метода ограничено; прогрев в паровой рубашке, при котором пар подается в замкнутое пространство, образованное вокруг прогреваемой конструкции паронепроницаемым ограждением, отстоящим от опалубки на 10-15см. Этот метод эффективен для конструкций с большими поверхностями.

28