Контроль качества.

Контроль качества при производстве бетонных работ должен осуществляться на всех стадиях производственного процесса.

Качество бетонной смеси контролируют: у места приготовления и после транспортировки у места укладки. Проверяют готовность к бетонированию /наличие подготовленного основания, соответствие проекту арматуры, закладных частей и др./.

Все основные сведения о бетонировании заносятся в журнал производства бетонных работ. Качество бетонной смеси про­веряют на бетонном заводе путем контроля дозировки составляющих материалов и подвижности бетонной смеси и последней - у места укладки. Прочность уложенного бетона оценивают го результатам испытания на сжатие контрольных образцов 15x15x15 см, изготовленных у мест бетонирования конструкций и хранившихся в условиях, близких к условиям выдерживания конструкций.

Для каждой партии бетона изготовляют серию из 3-х образцов-близнецов. Бетон считается выдержавшим испытание, если средняя прочность контрольных образцов будет не ниже 85% проектной.

Приближенно прочность бетона в конструкции можно определить механическим прибором. Для этой цели также' используют неразрушающие методы контроля: акустический /ультразвуковой/, радиометрический и СВЧ-поглощения. Ультразвуковые испытания сводятся к определению скорости распространения ультразвуковых волн в исследуемом бетоне и, на основе тарировочных зависимостей, - прочности бетона. Радиометрические испытания основаны на том, что гамма-лучи, проходя через бетонную смесь, теряют интенсивность излучения вследствие поглощения и рассеяния» С увеличением степени уплотнения смеси возрастает поглощение гам­ма-лучей. Метод СВЧ-поглощения основан на принципе ослабления энергии сверхвысокой частоты при прохождении через бетон.

Распалубливание конструкций. Производится по достижении бетоном заданной прочности. При распалубке начале снимают боковые элементы опалубки. Элементы опалубки, воспринимающие вес бетона, распалубливают по достижению бетоном следующей прочности % от проектной: для плит и сводов пролетом до 2 м -50; балок и прогонов пролетом до 8 м - 70; несущих конструкций пролетом более 8 м - 100.

После распалубки забетонированные конструкции принимают по акту. Комиссии предъявляют рабочие чертежи, акты на скрытые ра­боты, журнал производства работ и др.

Техника безопасности при производстве бетонных и железобетонных работ. Необходимо обращать особое внимание на надежность поддерживающих лесов, настилов, лестниц, перил и ограждений, а также такелажных устройств. Необходимо заземлять свариваемые конструкции, металлические корпуса сварочных установок сварочных трансформаторов, генераторов и др. Тщательное соблюдение правил техники безопасности необходимо и при эксплуатации бетоносмесителей, бетононасосов и др. Их чистка или ремонт допускается только при выключенном рубильнике. Рабочие должны иметь спецодежду и спецобувь.

ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА БЕТОННЫХ РАРОТ В ЗИМЕЕ ВШРЕМЯ.

При понижении температуры свежеуложенного бетона замедляется химическая реакция его твердения, а при замерзании - она вовсе приостанавливается. После оттаивания твердение бетона возобновляется с конечным недобором прочности, тем большим, чем ранее после укладки произошло замерзание бетонной смеси. Прочность бетона, при которой его замораживание не вызывает деструктивных явлений и снижения конечной прочности, называется критической. В ряде случаев она равна 40-50% проектной прочности и не ниже 5 МПа.

Применяют следующие методы зимнего бетонирования: метод "термоса", электротермообработка бетона, инфракрасный прогрев, паро­вой прогрев, выдерживание с применением противоморозных добавок.

Во всех случаях зимнего бетонирования температура бетонной смеси после приготовления и перед укладкой должна быть 25-40 С, что достигается подогревом составляющих бетона при его приготовле­нии на бетоносмесительном узле: воды - до 40-90 С, заполнителей -до 20-60 С / в паровых регистрах и во вращающихся сушильных бара­банах/. Продолжительность перемешивания смеси увеличивают в 1,5 раза. Продолжительность транспортирования0бетонной смеси от 45 мин /при минус 30 С/ до 120 мин при минус 5-10°С.

При бетонировании в зимних условиях должны одновременно ре­шаться две взаимосвязанные задачи: технологическая - обеспечение необходимого качества бетона к заданному сроку. Эту задачу решают путем комплекса мероприятий по подогреву составляющих в процессе приготовления бетонной смеси; использова­ние специальных транспортных средств, обеспечивающих сохранение необходимой температуры смеси к моменту ее укладки в конструкцию и применение соответствующих методов выдерживания бетона; экономическая- обеспечение минимального расхода материаль­ных и энергетических ресурсов. При этом следует иметь в виду, что при производстве бетонных работ в зимнее время себестоимость тран­спортирования и укладки бетона и ухода за ним возрастают в 2-2,5 раза, а трудоемкость этих процессов - в 1,5-2 раза. Поэтому выбор методов зимнего бетонирования должен производиться на основании технико-экономического анализа. Наряду с другими одним из важней­ших показателей при этом является удельный расход энергетических ресурсов.

Метод "термоса". Сущность его состоит в том, что бетон, имеющий температуру 15-20 С, укладывают в утепленную опалубку. При этом он, за счет начального теплосодержания и теплоты, выделяемой в процессе гидратации цемента /явление экзотермии/, набирает заданную прочность до момента его замерзания.

Продолжительность остывания бетона до ОС определяется рас­четом, в котором учитываются температура воздуха, начальная и средняя температура бетона, расход цемента на I м бетона и его тепловыделение, общее термическое сопротивление опалубки, модуль поверхности конструкции. Продолжительность должна быть достаточной для набора бетоном как минимум критической прочности.

Применение метода "термоса" наиболее элективно для массив­ных конструкции с модулем поверхности до 6 отношение площади ох­лаждаемых поверхностей конструкции к ее объему. Этот метод может оказаться эффективным и для конструкций с модулем поверхности до 8-12. Однако в этом случае необходим предварительный электроразогрев бетонной смеси непосредственно в бункерах перед укладкой в опалубку способ электротермоса. При этом бетон­ная смесь форсированно разогревается в течение 5-15 мин током про­мышленной частоты сетевого напряжения 220-290 В до температуры 70-80 С. Этот метод по сравнению с другими способами электропрогрева также экономичен по затратам энергии, расход которой соста­вляет не более 40-50 кВт-ч на I м бетона. Разновидностью способа электротермоса является метод форсированного электроразогрева бетонной смеси сразу после ее укладки в опалубку с последующим повторным вибрированием. В данном случае разогрев смеси непосредственно в опалубке исключает преждевременную потерю подвижности, а повторное вибрирование сводит к минимуму возможность структурных нарушений, возникающих при форсированном разогреве. Этот метод более экономичен, так как по сравнению е методом предварительного электроразогрева требует меньшего расхода электроэнергии.

Электротермообработка бетона. Эти методы, наиболее рациональные для конструкций с модулем поверхности 6-10, можно разделить на три группы: электродный прогрев, индукционный прогрев и электроооогрев с применением различного рода электронагревательных устройств.

Электродный прогрев бетонных и железобетонных конструкций основан на превращении электрической энергии в тепловую при прохождении тока через свежеуложенный бетон, который с помощью электродов включается в электрическую цепь. Для этой цели применя­ется переменный ток пониженного напряжения /50-100 В/. В отдель­ных случаях при прогреве малоармированных конструкций может быть разрешен бестрансформаторный прогрев с напряжением электрического тока 120-220 В. В электроды различают внутренние /стержневые, струнные/ и поверхностные /нашивные, плавающие. Стержневые электроды изготовляют из Р-10-миллиметровой арматурной стали. Их применяют для прогрева фундаментов, балок, прогонов, колонн, массивных плит и других конструкций. Струнные электроды изготовляют из арматурной стали диаметром 6-тб мм и применя­ют в основном для прогрева колонн и слабоармированных стен. Нашивные электроды через 10-20 см нашивают на плоскость опа­лубки, соприкасающуюся с бетоном. Концы нашивных электродов выво­дят наружу. Плавающие электроды применяют для прогрева верхних поверхностей бетонных и железобетонных конструкций, их втапливают на 2-3 см в свежеуложенный бетон.

Индукционный прогрев, или прогрев в электромагни­тном поле, применяется для прогрева монолитных заделок стыков сло­жной конфигурации, густо и равномерно армированных конструкций ли­нейного типа /балки, ригели, трубы, колонны/. При индукционном ме­тоде прогрева бетона вокруг прогреваемого железобетонного элемен­та устраивают спиральную обмотку - индуктор из изолированного про­вода и включают его в сеть. Под воздействием переменного электромагнитного поля стальная опалубка и арматура, выполняющие роль сердечника /соленоида/, нагреваются и передают тепловую энергию бе­тону. За счет этого в прогреваемом железобетонном элементе созда­ются благоприятные термовлажностные условия.

Электроооогрев осуществляется с помощью электрических отражателей печей, цилиндрических приборов сопротивления и др. Могут также применяться греющие /термоактивные/ опалубки. Их выполняют в виде унифицированных утепленных щитов с проложенным в их толщу нагревательным кабелем, трубчатыми электронагревателями /ТЭНы/, сетчатыми и нагревателями других конструкций. Термоактивная разборно-переставная опалубка может оказаться экономичной для бетонирования различных тонкостенных конструкций. Экономически оправданный срок службы термоактивной опалубки /до выхода из строя нагревателей/ около 1000-1500 ч, что соответствует 25-30-кратной оборачиваемости опалубки.

Инфракрасный прогрев применяют при устройстве монолитных заделок стыков сложной конфигурации, густоармированных стыков старого бетона с вновь укладываемым, тонкостенных сооруже­ний, возводимых в скользящей опалубке, и в других случаях, когда применение контактных методов прогрева затруднено. Прогрев инфракрасным обличением производят с помощью генератора в виде электрической спирали, помещенной в металлический рефлектор на расстоянии: 5-8 см от отражающей поверхности. Расход электроэнергии на I м прогреваемого бетона составляет 60-140 кВт.ч.

Паровой прогрев бетона позволяет обеспечить благопри­ятные тепловлажностные условия для твердения бетона. Однако этот3 вид прогрева требует большого расхода пара /от 0,5 до 2 т на I м бетона/, а также паровых рубашек, прокладки трубопроводов и т.д. Наиболее эффективно пропаривание конструкций с модулем поверхности больше 8-10, имеющих относительно большие поверхности обогрева. В практике могут иметь место следующие способы паропрогрева: прогрев в паровой бане, при котором открытый пар подают в огражденное пространство, где находится прогреваемое сооружение. Так как этот метод прогрева требует повышенного расхода пара, его применение ограниченно; прогрев в паровой рубашке, при ко­тором пар подается в замкнутое пространство, образованное вокруг прогреваемой конструкции паронепроницаемым ограждением, отстоящим от опалубки на 10-15 см. Этот метод эффективен для конструкций с большими поверхностями, например для монолитных ребристых перекрытий.

Выдерживание бетона с применением химических добавок. Ускорители твердения бетона - это химические добавки, которые вводят в бетонную смесь для достижения ею критической прочности до замерзания, для сокращения режима тепловой обработки или для ускорения твердения бетона, вы­держиваемого в естественных условиях. Их добавляют в бетон в коли­честве 0,5-3% от массы цемента. Применение химических добавок при электропрогреве не допускается. Противоморозные добавки - это химические соединения, вводимые в бетон в количестве 3-5% от массы цемента и снижающие точку замерзания воды смеси. При бетонировании армированных конструкции чаще всего применяют поташ - углекислый калий - и нитрит натрия , которые не вызывают коррозии арматуры.

Применение бетона с противоморозными добавками не допускает­ся в конструкциях, подвергающихся динамическим нагрузкам, тепло­вым воздействиям выше 60 С и соприкасающихся с агрессивной средой, содержащей примеси кислот, щелочей и сульфатов. Не допускается применение солевых добавок и при расположении конструкции на рас­стоянии менее 30 м от источника тока высокого напряжения.

Независимо от вида обработки ее режим назначается с учетом требуемого срока готовности и необходимой к этому моменту прочно­сти бетона, а также наименьшего расхода энергетических ресурсов. На рис. приведены графики режимов: а - термосного выдерживания бетона; б - термосного выдерживания бетона с применением противоморозных добавок; двустадийной тепловой обработки путем разогре­ва и изотермической выдержки; экономичного по расходу энергии с интенсивным подъемом температуры, кратковременным изотермическим прогревом и выдерживанием в утепленной опалубке; ступенчатый прогрев конструкции, включающие электротермообработку бетона, применение греющей опалубки и покрытий, обогрев паром, горячим воздухом, ин красным излучением. В последнее время расширяется область применения

Бетонную смесь необходимо подавать прямо к месту укладки /без пе­регрузки/. Укладку БС следует вести непрерывно, тщательно обрабатывая вибраторами каждый слой, с интенсивностью, обеспечиваю­щее перекрытие ранее уложенного слоя до того, как его температура понизится ниже допустимого предела. Для предохранения от намерзания бетона на вибраторы их следует своевременно очищать. Открытые части забетонированной конструкции немедленно укрывают. При во­зобновлении бетонирования после перерыва для лучшего сцепления слоя ранее уложенного бетона отогревают, применяя, например, переносные инфракрасные излучатели, работающие от баллонов с сжижен­ным газом.

Применение того или иного способа укладки БС в зимних условиях определяется проектом производства работ /ППР/.

Лекции 15-16