XVIII.     Конструкции в термоактивной опалубке

A.         Порядок бетонирования конструкций

При бетонировании высоких колонн, элементов рамных конструкций и других подобных им конструкций с перерывами на внешнюю сторону опалубки следует выносить отметку верха бетона.

Порядок бетонирования конструкций, а также размещение рабочих швов должны исключать возникновение значительных температурных напряжений. Электропрогрев бетона с максимальной температурой изотермического прогрева выше 40° С производят с соблюдением следующих требований.

Железобетонные балки, опирающиеся на ранее забетонированные конструкции, отделяют от конструкций прокладками из металлических листов. Если это невыполнимо и дополнительные температурные напряжения не учтены расчетом, бетонирование и прогрев балок ведут с разрывами длиной в пролете, но не менее 0,7 м. Заполняют разрывы бетонной смеси и прогревают бетон в разрывах после остывания уложенного ранее до 15° С.

Балки, расположенные параллельно и жестко связанные между собой, прогревают одновременно, а неразрезные балки, не связанные жестко с опорами, прогревают одновременно на участках длиной не более 20 м.

Неразрезные ригели многопролетных рам бетонируют и прогревают с разрывами длиной в пролета. Разрывы располагают через два пролета при пролетах рамы до 8 м и через один пролет при большей величине пролетов.

В начальный период прогрева для снижения максимальной мощности применяют напряжение 50—60 в, увеличивая его по мере твердения бетона. Повышают напряжение до 80—100 в, чтобы избежать неравномерного прогрева и пересушивания.

B.         Прогрев конструкций

Особое внимание уделяют организации точного и своевременного регулирования температурного режима твердения бетона при электропрогреве или применении любого другого метода искусственного прогрева монолитных конструкций в зимних условиях. Предпочтение следует отдавать автоматическому контролю, так как, по данным исследований, способ регулирования режима влияет на качество бетона конструкции. Применение автоматического регулирования температуры по сравнению с ручным позволяет повышать прочность бетона при сжатии на 10%. Разброс прочности бетона в пределах одной конструкции снижается с 15—19 до 9—11%.

Прогрев конструкций в термоактивной опалубке. Стальную опалубку со смонтированными на ней нагревательными элементами и наружной теплоизоляцией называют термоактивной. Нагревателями служат электрические провода и кабели, работающие как сопротивления, тканые стальные и латунные сетки, нихромовая или стальная углеродистая проволока и ТЭНы. Утеплителями можно применять любые теплоизоляционные материалы, однако наиболее удобны шлаковойлочные и стекловойлочные маты толщиной 40—60 мм.

Нагреватели крепят непосредственно у поверхности опалубки, применяя в необходимых случаях электроизоляцию, а затем укрывают их слоем термоизолирующего материала. Рекомендуется, особенно при ветре, дополнительно укрывать опалубку брезентом или воздухонепроницаемой пленкой.

В производстве применяют унифицированную разборно-переставную опалубку «монолит», разработанную в ЦНИИОМТП, или опалубку Минмонтажспецстроя.

Удельная мощность нагревательной опалубки зависит от массивности конструкции, температуры наружного воздуха, скорости ветра, конструкции самой опалубки и теплотехнических свойств утеплителя.

C.         Температура бетонной смеси

Рекомендации разработаны применительно к утеплителям с коэффициентом теплопередачи, равным 2,85—3,1 ккал/ч-град-мг.

При прогреве железобетонных конструкций в термоактивной опалубке применяют бетоны на основе портландцемента, быстро-твердеющего портландцемента и шлакопортландцемента. В бетон можно вводить добавки — ускорители твердения, однако в случае, если они вызывают коррозию металла, необходимо тщательно смазывать палубы и ребра каркаса опалубки.

Температура бетонной смеси перед укладкой в термоактивную опалубку должна быть не ниже 5° С. Перед укладкой бетонной смеси грунтовое основание прогревают до температуры 5—10° С. Примерзшие грунты прогревают на 3Д глубины промерзания, но не менее 500 мм для пучинистых и 300 мм для непучинистых грунтов.

Промерзшее каменное или бетонное основание отогревают до температуры бетонной смеси в момент укладки. При использовании предварительно разогретой смеси температура основания должна быть не ниже 15° С.

Соприкасающиеся с вновь укладываемым бетоном конструкции перекрывают щитами термоактивной опалубки на высоту, равную половине ее большего размера, но не менее 300 и не более 600 мм.

При прогреве конструкций с использованием термоактивной опалубки наиболее эффективен пилообразный режим, включающий периоды разогрева, условного изотермического прогрева и остывания. В период изотермического прогрева нагреватели включают при чрезмерном снижении температуры бетона в периферийных участках прогреваемой конструкции. Температурные параметры режима зависят в основном от модуля и вида опалубливаемой конструкции.

D.         Типовые режимы обогрева

Для практических целей рассчитаны типовые режимы обогрева различных конструкций — железобетонных стен, фундаментов столбчатого типа и подколовников высотой более 1 м и ступенчатых фундаментов с высотой ступеней 500 мм.

Перерывы между укладкой предыдущего и последующего слоев бетонной смеси не должны превышать 1,5—2 ч при температуре бетонной смеси 5° С. При бетонировании массивных конструкций с соблюдением непрерывности укладки смеси и необходимости включения опалубки под напряжение интервалы между укладкой смежных слоев не должны превышать 1 ч, а разность температуры порций бетонной смеси 10° С.

Для ускорения оборачиваемости термоактивной опалубки ее демонтируют после завершения изотермического прогрева. Остывание бетона в этом случае должно проходить под укрытием из шлаковойлочных одеял, брезента, полиэтиленовой пленки или инвентарных тепляков.

Выдерживание бетона прекращают после того, как он наберет не менее 50% проектной прочности для обычных конструкций или более высокой прочности, если к конструкции предъявляются повышенные требования. Снимать утепление можно только тогда, когда разность температуры открытой поверхности конструкции и окружающего воздуха при модуле 5 не превышает 20° С и свыше 5—30° С.

Опыт применения термоактивной опалубки показывает, что в определенных условиях она достаточно эффективна. Стоимость производства работ, в том числе за счет снижения расхода электроэнергии, уменьшается на 2,5—3 руб. на 1 мг по сравнению с методом электродного прогрева. На 1,2—1,5 чел.ч. на 1 м снижаются трудозатраты при зимнем бетонировании.