Прогрев бетона в скользящей опалубке
Необходимость бетонирования монолитных конструкций в скользящей опалубке в зимних условиях нужно обосновывать экономическим расчетом. Бетонирование конструкций целесообразно заканчивать в летнее время года при положительных температурах, с тем чтобы к моменту наступления холодов бетон приобрел прочность, предусмотренную проектом.
Для обогрева бетона над рабочим полом опалубки и на наружных подмостях устраивают тепляки и нагревают воздух внутри тепляка. Кроме того, нагревают щиты опалубки и освобождаемый из-под нее бетон. Для обогрева бетона применяют паровые и электрические нагреватели, в частности инфракрасные излучатели.
Используют также комбинированные методы термообработки: подогревают бетонную смесь, прогревают в термоактивной опалубке и дополнительно подогревают выходящий из-под щитов бетон инфракрасными или другими нагревателями, которые подвешивают к щитам опалубки или устанавливаются на наружных подмостях. При этом принимают меры, исключающие пересушивание бетона, особенно при воздействии лучистой энергии непосредственно на бетон. Чтобы исключить пересушивание бетона, его нужно закрывать защитными материалами или создавать герметично закрытые греющие полости. Воздух в тепляках, кроме того, следует увлажнять, пропуская его через увлажнительные камеры.
Для предотвращения раннего замораживания бетона и создания благоприятных режимов его охлаждения по периметру опалубки ниже наружных подмостей дополнительно навешивают теплоизоляционные и ветрозащитные фартуки.
При небольших морозах (до —10° С) допускается бетонировать конструкции без устройства тепляка над рабочим полом. Тепляком и системой прогрева оборудуют только подмости, а по периметру рабочего пола устанавливают защитные ограждения от ветра.
Во время бетонирования нужно контролировать температуру внутри тепляков, укладываемой бетонной смеси и бетона, выходящего из зоны прогрева. Температура укладываемой бетонной смеси должна быть не ниже 10° С, температура воздуха в тепляке — не ниже 15° С.
Прочность бетона, выходящего из-под опалубки, должна быть не ниже 3—4 кгс/см2, из зоны прогрева — не ниже 50% проектной (в сооружениях, подвергаемых частичной нагрузке - не ниже 70%), но не менее 80 кгс/см2, если проектом не предусмотрена более высокая прочность.
Температура бетона, выходящего из зоны прогрева, не должна превышать 20° С, а скорость остывания — не более 15 град/ч.
Особое внимание следует обращать на равномерность температуры как внутри тепляка, так и в теле бетона. Для достижения равномерного температурного поля прогрев рекомендуется вести с двух сторон. Только при достаточном утеплении с другой стороны, создании надлежащих условий прогрева и толщине стенки не более 0,2 м можно применять односторонний прогрев. Открытые торцовые поверхности прогреваемых конструкций нужно надежно утеплить и защитить от потерь влаги.
Приготовляют бетонную смесь для укладки ее в скользящую опалубку в утепленных бетоносмесительных установках. При транспортировании и подаче смеси нужно обеспечить условия сохранения температуры и подвижности смеси, исключающие резкое охлаждение смеси и интенсивное испарение воды.
При подборе состава бетонной смеси прочность бетона можно назначить на одну марку выше проектной. Режимы термообработки бетона выбирают с учетом состава бетона, необходимой его прочности и скорости подъема опалубки. Расчетную скорость движения опалубки и режимы прогрева уточняют по результатам лабораторных испытаний.
Температуру воздуха в тепляке принимают равной 10—20° С. Скорость подъема температуры при прогреве нагревателями не должна превышать 8—10 град/ч, температура прогрева 60—70° С,, а для особо ответственных сооружений с повышенными требованиями к плотности — не выше 40—50° С. Прогревать бетон при температурах выше 60° С допускается в отдельных случаях, при тщательном лабораторном и пооперационном контроле распределения температур нагрева и остывания бетона как на поверхности,, так и в теле конструкции.
Тепляки должны быть воздухопроницаемыми и теплоизолированными. Большей частью тепляки ограждают слоями фанеры, брезентом или пластиком с замкнутой воздушной прослойкой или слоями утеплителя.
Обшивка наружных подмостей и каркаса над рабочим полом выполняется с приставных лестниц или подмостей. Для создания гибкости каркас над рабочим полом выполняется на шарнирных соединениях, стойки каркаса закрепляются на рабочем полу. Теплоизоляционный навес, установленный на каркасе рабочего пола, заходит с перепуском на ограждения наружных подмостей и закрепляется к ним. По настилу рабочего пола Наружных и внутренних подмостей также укладывают слой толя и фанеры. Зазрры между подмостями и стеной уплотняют гибкими теплоизоляционными материалами. При наличии положительной температуры внутри сооружения внутренние подмости не утепляют.
Все проемы в наружных стенах закрывают теплоизоляционными и воздухонепроницаемыми материалами, тамбур утепляют. Для подачи бетонной смеси, арматуры и других материалов в тепляке устраивают закрывающиеся люки.
Нагревательные системы. Системы прогрева бетона выбирают в зависимости от скорости подъема опалубки. Предпочтительнее применять электрические нагреватели из-за малых затрат на их монтаж и простоты регулирования прогрева.
Для нагревания воздуха в газовоздушных системах применяют паровые, электрические, газовые и огневые калориферы с подачей теплого воздуха вентиляторами. Электрические калориферы и вентиляторы устанавливают над рабочим полом или под козырьком вследствие их компактности и хороших условий работы; остальные размещают вначале на фундаментной плите сооружения, а затем поочередно переставляют на забетонированное перекрытие.
Утепленные воздуховоды закрепляют на перекрытия или устанавливают на специальные козлы. Для увлажнения воздуха его пропускают через увлажнители или смешивают с паром, подаваемым в воздуховоды.
В паровых нагревательных системах в качестве нагревателей используют паровые рубашки и регистры. Паровую рубашку, представляющую собой полый короб, оборудуют подводящим патрубком для подачи пара и отводящим для отвода конденсата. Регистры выполняют из горизонтальных и вертикальных труб с подводящими и отводящими патрубками. Рубашки и регистры устанавливают на подвесных подмостях и подсоединяют к сети с помощью гибких рукавов. Установку для перекачки конденсата подвешивают под подмостями. Конденсатопровод устанавливают на подвесных подмостях с уклоном.
Неподвижный стояк наращивают по мере подъема опалубки, соединяют его звенья с помощью гибких рукавов. Серьезный^ недостаток паровых систем — их громоздкость.
Нагреватели в инфракрасных излучающих установках устанавливают в фокусе экрана. В радиационно-конвективной установке для конвекции воздуха в нижней части короба имеется воздухо-заборная щель. Нагревательные установки закрепляют на подвесных подмостях, кабельную разводку размещают под рабочим
полом, переходы кабеля через бетонируемые стены сделаны по домкратным рамам.
Распределительный и пульт управления устанавливают на рабочем полу.
Бетонирование стен в скользящей опалубке. Перед началом бетонирования опалубку, арматуру и закладные детали очищают от наледей и снега и прогревают. Греющую опалубку включают перед бетонированием. Прогревают бетонную смесь одновременно с ее укладкой. Бетонирование нужно вести непрерывно, с тем чтобы новые слои укладывались на неостывшие, уложенные ранее. Температура этих слоев должна быть. не ниже 5° С.
В начале бетонирования нагревательные уста» новки монтируют на щитах опалубки и при подъеме на 1,5—2,0 м их перевешивают ниже. Опалубку укрывают брезентом или другим теплоизоляционным материалом, который закрепляют на тепляке рабочего пола и основании сооружения.
При вынужденных остановках опалубки нагревательные системы отключают только при наборе бетоном проектной прочности. Опалубку при перерывах в бетонировании заполняют до верха бетонной смесью и продолжают подъем с меньшей скоростью до появления между щитами и бетоном видимого зазора. Отметка рабочего пола при остановках не должна превышать уровень уложенного бетона более чем на 20 см, чтобы избежать перекосов опалубки, возникающих под действием ветровых и других горизонтальных нагрузок.
Контроль качества прогрева бетона. На всех стадиях бетонных работ нужно систематически контролировать температуру и качество составляющих бетонной смеси, ее приготовление, подачу, укладку, нагрев и остывание бетона.
Температуру воды и заполнителей при загрузке в бетономешалку необходимо контролировать каждые 2 ч. Температуру бетонной смеси проверяют при выходе из бетономешалки и на месте укладки не реже чем через 2 ч.
Температуру бетона замеряют при выходе его из опалубки с помощью технических термометров с хвостовой частью длиной 10—15 см. Для замера температур в бетоне делают скважины (которые заливают маслом) по высоте прогреваемой части сооружения через 1 м и в плане через 1,5—2,0 м. В характерных местах конструкций устраивают дополнительные скважины; все их наносят на план сооружения и маркируют. В период подъема температуры контроль за ней ведут каждый час, при изотермической выдержке и охлаждении — через 2 ч. Контролировать и регулировать температуру рекомендуется с помощью автоматических приборов. Температуру в тепляке нужно замерять через каждые 2 ч. Замеряют ее на уровне щитов, рабочего пола и низа опалубки, под фартуками, а также в месте выхода опалубки из зоны прогрева.
Особенно тщательно необходимо вести контроль горизонтальности рабочего пола. При перегрузке части домкратов и систематическом нарушении горизонтальности нужно проверить и уточнить режим прогрева и определить возможные причины неравномерности температур и неравномерных деформаций опалубки и прогреваемого бетона сооружения.
Прочность бетона, выходящего из зоны прогрева, должна быть не ниже 80 кгс/см2, а его температура — не выше 20° С. Режим остывания бетона принимают со скоростью не более 15 град/ч. Особое внимание нужно обращать на равномерность температуры как внутри тепляка, так и в теле бетона.
Для контроля прочности бетона изготовляют серии кубиков. Одну серию испытывают в возрасте 28 дней после лабораторного хранения в условиях нормальной влажности и температуры, другую— после хранения в условиях выдерживания и прогрева бетона. В случае прогрева бетона только в тепляке без дополнительного обогрева его в опалубке (или подвесными нагревателями) контрольную серию кубиков хранят в тепляке на наружных подмостях на расстоянии 0,5 м от пола.
Возраст кубиков и условия выдерживания должны соответствовать возрасту и условиям прогрева бетона, выходящего из зоны термообработки. Кроме того, одну серию кубиков, выдержанных в условиях, аналогичных условиям твердения бетона монолитных конструкций, хранят при отрицательных температурах и испытывают в месячном возрасте. Целесообразно применять также неразрушающие методы контроля прочности бетона.
Режимы термообработки бетона и скорость подъема опалубки нужно корректировать по результатам замеров лабораторных испытаний. Если при выходе из зоны прогрева бетон не имеет проектной прочности, подъем опалубки прекращают и вносят коррективы в режимы прогрева или скорость подъема.
Все результаты температурных замеров и прочностных испытаний систематически заносят в журнал бетонирования.