Вопрос 25. Бетонирование основных конструкций зданий. Стр 81 второй том. И тетрадь стр 42.
Массивные конструкции. Мостовые опоры, подпорные стенки, толстые фундаментные плиты, фундаменты под оборудование. Все это из жестких смесей. Осадка конуса от 0 до 3 см.
В массивах:
слоями, в 1 направлении. Каждый следующий до начала схватывания предыдущего (опускается на 5-10 см ниже при вибрировании.
Ступенями. Уплотнение глубинными вибраторами (если это не литые самоуплотняющиеся смеси).
Температурные блоки и температурные швы, позволяющие сужаться и наоборот.
Бетонирование ступенчатых фундаментов.
В ступенчатые фундаменты с общей высотой до 3 м смесь подают через верхний край опалубки. При виброуплотнении внутренние вибраторы погружают в смесь через открытые грани нижней ступени и переставляют их по периметру ступени по направлению к центру фундамента. Аналогично уплотнение второй и третьей ступени, после чего их разглаживают.
При высоте более 3 м первые порции бетонной смеси поступают в нижнюю ступень по периметру. В последующем смесь подают через приемный бункер (воронка на опалубке?!) и звеньевые хоботы. Виброуплотнение внутренними вибраторами. Хобот гасит скорость падения бетона.
Бетонирование колонн.
Если высота менее 5 м. Укладка бетонной смеси на всю высоту. Уплотнение глубинным вибратором или наружным (к опалубке), что удобнее, но если позволяет толщина конструкции.
Если высота более 5 м. одну из 4 сторон не закрываем или оставляем карманы и через них уплотняем. Ставим леса. Смесь подают через воронки по хоботу.
Бетонирование стен. Бьем на участки 10-12 м.
Если высота до 3 м, опалубку с 2 сторон на всю высоту. Бетонируем слоями по всей длине участка. Подаем не в 1 точку (чтобы не было расслоения). Шаг подачи – 3 -4 м П по всей длине участка, бадьями, виброжелобами, ботононасосами.
Если высота больше 3 м. Подача с помощью звеньевых хоботов и устройство опалубки стен по высоте поэтапное. Уплотнение глубинным вибратором. Если толщина небольшая, то глубинным.
Бетонирование полов.
Бетонирование полов. Перед бетонированием чистых полов, выполняют бетонную подготовку. Удаляется слой грунта, кладется бетонная подготовка, а можно щебенку насыпать. Верх подготовки шершавый, не полируем. Не шлифуем.
Верх чистого пола гладкий, железненный (чтобы не рушился, укрепляем; Втираем сухой цемент).
Бетонирование ведется 3-4 полосами. Располосовали, вставили ограничители (допустим, дерево), поставили колья, распорки.
Бетонируем через полосу. Сверху поверхностный вибратор (вибробрус, виброрейка). Он опускается на доски. Тащим налево. Если это подготовка, проходим граблями. Убираем маечные доски (отрываем; по этим граням образуются рабочие швы). Укладываем остальное. Чистый пол так же: по доскам или трубам. Поверхность железнуем, шлифуем по схватившемуся бетону затирочной машинкой. Удаляем пленку воды и цементного молока.
Вопрос 26. Сущность зимнего бетонирования. Модуль поверхности конструкций, его влияние на выбор метода бетонирования. Понятие критической прочности.
Основная цель зимнего бетонирования – обеспечить условия, при которых монолитные железобетонные конструкции в короткие сроки с наименьшими затратами могли бы набрать критическую прочность (50-70%) по морозостойкости.
Бетонная смесь должна иметь начальную повышенную температуру. Нагреваем щебень, песок и воду. Горячее!
Грузим песок с щебнем в смеситель, заливаем часть воды. Вода остыла. Заваривать кипятком нельзя (менее 100 градусов).
Понятие критической прочности.
Температура на выходе устанавливается по расчету. До замерзания бетонная смесь должна набрать начальную прочность, чтобы вышеупомянутые процессы не оказывали на него плохого воздействия. Критическая прочность - критерий морозостойкости , выражающийся в % от проектной прочности в возрасте 28 суток, при достижении этой прочности бетон может быть заморожен без снижения его прочностных показателей после продолжения твердения при наступлении положительных температур. (критическую прочность, которая позволяет бетону после замерзания выделять возникающие в нем напряжения) . В транспортировании и укладке предохраняем от быстрого спада температуры. Машина с двойными стенами, куда идут выхлопные газы. Закрываем рабочую зону от ветра, снижающего температуру.
Величина критической прочности зависит от факторов: тип монолитной конструкции, класс применяемого бетона, условия его выдерживания, условий эксплуатации и тд.
Напряжение за счет: вода в бетонной смеси расширяемся, увеличиваясь на 9% в объеме. Может лопнуть.
Модуль поверхности конструкций, его влияние на выбор метода бетонирования.
На выбор метода зимнего бетонирования влияет показатель – модуль открытых поверхностей. Если массивная конструкция, Mn меньше или равен 6. Наиболее эффективный метод термоса. Для массивных конструкций. Степень массивности конструкций характеризуется модулем ее поверхности, представляющим собой отношение площадки охлаждаемых поверхностей конструкции к ее объему. В процессе твердения выделяется тепло. Учитываем тепловыделение, чтобы не тратить утеплитель (минвойлок, пенопласт)или сделать его дешевле. (СМ РИСУНОК В ТЕТРАДИ).
Определяем температуру и прочность. Формируем в виде кубиков.
Для менее массивных конструкций (м больше 6) применимы методы искусственного прогрева – электропрогрев, контактный, индукционный и инфракрасный обогрев, использование термоопалубки, греющих проводов, противоморозные химические добавки.
Вопрос 27. Классификация методов зимнего бетонирования. Прогревные методы зимнего бетонирования. Область применения. Режимы электропрогрева. Сущность методов термоса и предварительного электропрогрева бетонной смеси. Графики температурных режимов. Бетонирование с применением химических добавок.
Классификация методов зимнего бетонирования
Метод термоса.
Термос с добавками-ускорителями.
Предварительный электроразогрев.
Исскуственный прогрев бетона.
Метод термоса. Сущность заключается в первоначальном нагревании бетонной смеси за счет подогрева заполнителей и воды, а так же использовании теплоты, выделяющейся при твердении цемента, для приобретения бетоном заданной прочности в процессе его медленного остывания в утепленной опалубке.
Область применения – бетонирование в практически любых теплоизолированных опалубках массивных монолитных конструкций (фундаменты, блоки, стены, плиты). Когда к бетону повышенные требования по морозостойкости, водонепроницаемости и трещиностойкости. Минимальное напряжение в бетоне от воздействия температур.
Термос с добавками ускорителями. Хлористый кальций, углекислый калий, нитрат натрия, введенные в бетон в незначительных количествах (до 2% от массы цемента), ускоряют процесс твердения в начальный период выдерживания бетона. Бетоны с добавками готовят на подогретых заполнителях и горячей воде. Применяют при температуре -5-20 . Укладывают в утепленную опалубку и закрывают слоем теплоизоляции. Твердение бетона в результате термосного выдерживания, в сочетании с положительным воздействием химических добавок.
Предварительный электроразогрев. Сущность заключается в быстром разогреве бетонной смеси до температуры 60-80 градусов вне опалубки путем пропускания через нее электрического тока, укладке разогретой бетонной смеси в утепленную опалубку и уплотнении. Бетон должен достигнуть прочности при термосном выдерживании в процессе медленного остывания.
На строительной площадке разогрев бетонной смеси осуществляют электрическим током. Можно производить в кузове самосвала с помощью специального оборудования. Для предварительного разогрева применяют алюминиевую пудру. При ее смешении с бетонной смесью выделяется дополнительная теплота, повышающая температуру смеси.
Прогревные методы:
Контактный (кондуктивный) электропрогрев. Обеспечивает передачу тепловой энергии от искусственно нагретых материалов или тел прогреваемому бетону путем непосредственного контакта между ними. Разновидности способа:
Обогрев бетона в термоактивной опалубке или прогрев с применением различных технических средств (греющие провода, кабель, термоактивные гибкие покрытия), которые непосредственно контактируют с обогреваемой средой – бетоном. Способ этот для прогрева тонкостенных конструкций, при беспрерывном возведении конструкции, насыщенной арматурой.
При данном методе используется теплота, выделяемая в покрытии при прохождении электрического тока.
Инфракрасный нагрев. Основан на передаче лучистой энергии от генератора инфракрасного излучения нагреваемым поверхностям через воздушную среду. Поглощенная энергия преобразуется в тепловую и благодаря теплопроводности бетона распространяется по толщине нагреваемой конструкции. Метод реализуется посредством автономных (от конструкции и опалубки) инфракрасных прожекторных установок, работающих на электроэнергии. Преимущества метода: нет необходимости переоборудовать опалубку для установки нагревательных элементов; возможность выполнения вспомогательных операций (отогрев промороженного основания или стыков ранее уложенного бетона). 2 группы: высокотемпературные нагреватели (температура на поверхности выше 250 градусов – лампы, трубчатые, спиральный, проволочные, кварцевые) и высокотемпературные (температура на поверхности ниже 250 градусов – плоские, трубчатые, струнные). Применяют: отогрев арматуры, промороженных оснований и бетонных поверхностей; тепловая защита укладываемого бетона; ускорение твердения бетона при устройстве междуэтажных перекрытий.
Индукционный нагрев. Основан на использовании теплоты, выделяемой в арматуре или стальной опалубке, находящейся в электромагнитном поле. Энергия магнитного поля преобразуется в тепловую в арматуре или стальной опалубке и за счет теплопроводности передастся бетону. Метод позволяет: отогреть арматуру при отрицательных температурах и замороженный бетон; использовать круглый год инвентарную металлическую опалубку; увеличить оборачиваемость деревянной опалубки.
Конвективный нагрев. Передача теплоты от источников тепловой энергии нагреваемой конструкции через воздушную среду. В замкнутом пространстве с применением калориферов, газовых конвекторов и тд, преобразующих различные энергоносители (электроэнергия, газ, жидкое и сухое топливо, пар и тд) в тепловую энергию. Применим к тонкостенным конструкциям и перекрытиям. Достоинства метода: незначительная трудоемкость подготовительного периода. Недостатки: значительные тепловые потери на нагрев сторонних предметов и воздуха, большая продолжительность цикла обогрева (от 3 до 7 суток), высокий расход энергии. Тепловая энергия бетону передается с помощью нагретой (обычно движущейся) среды – теплым воздухом или паром. Бетон до приобретения им заданной прочности выдерживают в тепляках (временные ограждения). Можно ограждать все помещение или часть. За счет теплого воздуха или пара в опалубке и бетоне поддерживается положительная температура. Применяется при небольшой отрицательной температуре и хорошей теплоизоляции. Способ паропрогрева обеспечивает самые благоприятные условия для ускорения твердения. Однако по ряду причин (сложность сетей и устройств, высокая стоимость, большие теплопотери) этот способ применяется в основном на объектах , где имеется избыток пара при недостатке свободных теплоресурсов.
Бетонирование конструкций в тепляках. Применяется редко из-за трудоемкости и значительного расхода материалов на их устройство. Тепляки используют при возведении высотных сооружений в скользящей или подъемно-переставной опалубке. Тепляки сейчас – надувные конструкции из синтетических материалов.
Электропрогрев. Основан на выделении внутри твердеющего бетона тепловой энергии, получаемой при пропускании переменного электрического тока через жидкую фазу бетона. Прогрев посредством различных электродов – пластинчатых, стержневых, полосовых и струнных. Область применения – прогрев монолитных конструкций. Основные требования к конструкциям электродов и схемам их размещения: электроды располагать по возможности снаружи конструкции для минимального расхода металла; установка и присоединение проводов проводится до начала укладки бетона (при использовании наружных электродов). Преимущество: выделение теплоты происходит непосредственно в бетоне при пропускании через него электрического тока. Основные способы электропрогрева подразделяются на:
Периферийный прогрев. Электроды располагаются по наружному контуру конструкции и прогревают только наружные слои бетона. При конструкциях толщиной до 20 см прогрев осуществляется с одной стороны, при большей ширине – с двух. Способ применим для термообработки плоских бетонных и железобетонных конструкций (стен, перегородок, плит перекрытий, подготовки под полы, цементных и бетонных полов). Используют пластины и полосы.
Сквозной прогрев. Электроды располагают как внутри, так и на поверхности бетона и осуществляют интенсивный и равномерный прогрев всей конструкции. Используют пластины, полосы, стержни и струны, нашиваемые на внутренней поверхности опалубки. Ток поступает через всю толщину забетонированной конструкции.
Внутренний прогрев. Для колонн, балок, прогонов, других протяженных элементов. В качестве электродов – рабочая арматура и дополнительные струнные электроды.
Пластинчатые электроды. Принадлежат к разряду поверхностных и представляют собой пластины из кровельного железа или стали, нашиваемые на внутреннюю, примыкающую к бетону поверхность опалубки. Располагают по противоположным сторонам. Прогревают слабоармированные конструкции.
Полосовые электроды. Из стальных полос шириной 20-50 мм. Нашивают на внутреннюю поверхность опалубки.
Стержневые электроды. Устанавливаются в бетонную конструкцию или закрепляют на опалубке. При внутреннем расположении устанавливают в шахматном порядке.
Плавающие электроды. Арматурные стержни, утапливаемые в поверхность свежеуложенного бетона.
Струнные электроды. Когда длина во много раз больше ширины (колонны, балки). Устанавливают вдоль оси длинномерных конструкций.