Питання для самоперевірки

1 Підготовка основи блоків бетонування.

2 Підготовка блоків до бетонування на раніше укладений бетон.

3 Способи укладання бетонної суміші

4 Сутність пошарового укладання бетонної суміші у блок.

5 Сутність одношарового укладання бетонної суміші у блок.

6 У яких випадках застосовують схему укладання бетону у блок східцями?

7 Для чого виконують ущільнення бетонної суміші?

8 Який тип вібраторів є найбільш поширеним у застосуванні?

9 У яких випадках застосовують пакети вібраторів?

8 Виконання бетонних робіт у зимових умовах. Підводне бетонування

8.1 Бетонування у зимових умовах.

8.2 Методи витримки бетону у зимових умовах.

8.3 Підводне бетонування.

8.1 Бетонування у зимових умовах

Зимовими вважаються умови, коли середньодобова температура навколишнього середовища знижується до + 5°С і протягом однієї доби падає нижче 0°С. При від’ємних температурах вода, що не прореагувала з цементом, перетворюється на лід і, як тверде тіло, в хімічний зв'язок з цементом не вступає, бетон не твердіє. Одночасно в бетоні розвиваються сили внутрішнього тиску, викликані збільшенням (приблизно на 9 %) об'єму води при перетворенні її в лід. При ранньому заморожуванні бетону його структура, що не окріпнула, не може протистояти цим силам і руйнується. При подальшому відтаванні замерзла вода знов перетворюється на рідину, і реакція твердіння поновлюється, проте зруйновані зв'язки в бетоні повністю не відновлюються.

Якщо бетон до замерзання придбав певну міцність, то згадані вище процеси не мають на нього негативної дії. Мінімальна міцність, при якій заморожування для бетону безпечне, називається критичною і залежить від класу бетону, типу конструкцій і умов їх роботи.

Досягнення вказаної міцності в зимових умовах забезпечується шляхом утворення і підтримки таких температурно-вологісних умов, при яких бетон може набрати необхідну міцність в мінімальний термін. Ці умови забезпечуються при застосуванні спеціальних способів приготування бетонної суміші, а також транспортування її до місця укладання, подавання у блоки бетонування, укладання і витримування в процесі твердіння.

Для приготування бетонної суміші в зимових умовах застосовують підігріті заповнювачі і воду. Заповнювачі підігрівають до температури 60°С.

Під час проведення бетонних робіт повинні одночасно вирішуються дві взаємопов’язані задачі: технологічна (забезпечення необхідної якості бетону до заданого терміну) і економічна (забезпечення мінімальних витрат матеріальних і енергетичних ресурсів).

Технологічну задачу вирішують застосуванням відповідних методів витримки бетону. Методи зимового бетонування необхідно вибирати на підставі техніко-економічного аналізу.

8.2 Методи витримки бетону в зимових умовах

Укладання бетонної суміші в зимовий період в залежності від температури зовнішнього повітря здійснюється наступними способами: у відкриті блоки методом «термоса» і його різновидами, в закриті блоки – під захистом шатро або тепляків.

Метод «термоса» має найбільше розповсюдження в гідротехнічному будівництві. Бетонування у відкритих блоках методом «термоса» виконується при температурах до мінус 10 – 15ºС, а окремих випадках до мінус 20°С. Сутність його полягає в тому, укладений в споруду бетон, що має температуру 15 – 20°С, витримують в утепленій опалубці з утепленням поверхні блоку бетонування теплоізоляційними матеріалами. За рахунок початкового тепловмісту бетонної суміші і теплоти, що виділяється в процесі твердіння (явище екзотермії), бетон набирає задану міцність до того моменту, коли в якій-небудь частині забетонованої конструкції температура знижується до 0°С. Застосування методу термоса найбільш ефективне для масивних конструкцій з модулем поверхні М_п не менше 5 м²/м³. Модуль поверхні М_п вказує на відношення сумарної площі охолоджуваних поверхонь конструкції до її обсягу.

, (8.1)

де – F сумарна площа поверхні блока, м²; V – обсяг блока, м³.

а

б

Рисунок 8.1 – Додаткові заходи по утепленню блоків при застосуванні методу «термоса»:

а – плани блоків; б – розрізи; 1 – тепла опалубка; 2 – додаткове утеплення кутів; 3 – укриття; 4 – електрообігрів кутів; 5 – електрообігрів периферійний

При більш низьких температурах, що виключають застосування методу «термоса», для масивних конструкцій застосовується укладання бетонної суміші в закриті блоки під захистом шатро або тепляків.

У випадках, коли метод «термоса» застосовувати недоцільно, використовують активні методи обігріву бетону: електропрогрівання бетонної суміші, периферійне електропрогрівання, застосування термоактивної опалубки, тепляків і шатро.

Принцип електропрогрівання бетонної суміші полягає у тому, що між двома електродами, зануреними в свіжевкладену бетонну суміш, пропускають електричний струм, який, проходячи через бетон як через опір, виділяє тепло. Для підведення електричної енергії до бетону використовують різноманітні електроди: пластинчасті, смугові, стрижневі, струнні.

Периферійний обігрів полягає в тому, що по периметру основи блоку і по вертикальним внутрішнім стінкам опалубки навішують електроди із армованої сталі діаметром 4 – 6 мм на відстані не менш 60 мм від арматури блоку. Електроди встановлюють через 25 – 30 см один від одного. Електрообігрівання виконується перемінним струмом з напругою 60 – 90 В з прогріванням периферійного шару бетону до температури не вище 30°С. У разі прогрівання навкруги блоку утворюється немовби теплова сорочка із зовнішніх шарів бетону, яка зберігає внутрішнє тепло екзотермії і сприятливі температурні умови твердіння бетону.

Термоактивна опалубка використовується замість периферійного електропрогрівання для густо армованих залізобетонних конструкцій з метою запобігання замикання електродів на арматуру. Термоактивна опалубка представляє собою металеві утеплені опалубні щити, що несуть у собі електронагрівачі. Температура в місці контакту термоактивного щита і бетону з метою попередження пересихання поверхні в процесі прогрівання не піднімається вище 40°С і підтримується постійною протягом всього процесу витримування бетону.

Витримка в штучних укриттях (тепляках, шатрах), де підтримується температура, необхідна для нормального твердіння бетону.

Тепляк представляє собою стаціонарну конструкцію утепленого перекриття і бокового огородження, виконаного із застосуванням утепленої опалубки (рис. 8.2 а).

Перекриття тепляка спираються на металеві опори (колони), встановлені в блоці, і є зйомними та використовуються багаторазово.

Шатро – переставна металева просторова конструкція з утепленими стіновими та покрівельними огородженнями (рис. 8.2 б). Сучасні шатро мають пристосування для вертикального переміщення по мірі бетонування споруди по висоті. Всередині шатра до його перекриття підвішуються всі інженерні комунікації, необхідні під час підготовки, бетонування блоку та догляду за ним.

а б

Рисунок 8.2 – Конструктивні схеми тепляка (а) і шатро (б):

1 – металева ферма (колона); 2 – тепла опалубка; 3 – утеплене перекриття; 4 – люки;

5 – блок, що бетонується; 6 – зйомні кришки; 7 – колони з механізмом для самопідйому; 8 – утеплене полотнище