IX. Технология зимнего бетонирования

A.         Инфракрасный нагрев

Во всех случаях необходимо обеспечивать строгий контроль за колебаниями температуры, которая не должна превышать расчетную более чем на +5° С. После окончания прогрева надо следить за скоростью остывания бетона, которая не должна быть более 5 град/ч для конструкций с модулем поверхности от 6 до 10, 12 град/ч — при модуле более 10 и 15 град/ч — для густо-армированных конструкций с модулем поверхности более 10. При больших скоростях остывания необходимо дополнительно утеплять опалубку или периодически включать ток.

Выдерживание бетона при низкой положительной температуре ( + 5° С) с целью повышения его качества организуется при индукционном прогреве следующим образом: для поддержания необходимой температуры в течение времени выдерживания (2— 3 ч) включают индуктор периодически через каждый час на 15— 20 мин.

Инфракрасный нагрев. В технологии зимнего бетонирования все более широкое применение находит инфракрасный нагрев.

В условиях строительной площадки предпочтительны металлические и кварцевые трубчатые электрические излучатели. Вместе с тем имеются удачные примеры применения газовых горелок инфракрасного излучения, которые отличаются долговечностью, высокой плотностью и равномерностью облучения, экономичностью.

B.         Прогрев инфракрасными излучателями

При инфракрасном нагреве прочность приближается к прочности бетона нормального твердения. Морозостойкость при обогреве не снижается, а усадка на 15—20% меньше чем у бетона нормального твердения. Набор прочности происходит интенсивно. Так, при-80° С — оптимальном значении температуры для портландцемента — за 6 ч удается получить 70% требуемой прочности.

При прогреве инфракрасными излучателями, впрочем, как и в случае применения других способов искусственного прогрева, необходимо следить за потерями влаги. У бетона, потерявшего более 35% влаги, в дальнейшем возрастания прочности не наблюдается.

Имеющиеся сведения подтверждают высокие технико-экономические показатели рассматриваемого способа. При прогреве инфракрасными лучами бетона, укладываемого в скользящей опалубке, были обеспечены оптимальные сроки бетонирования и в 2 раза сокращены затраты на выполнение работ в зимнее время.

Бетон прогревали сразу на выходе из опалубки с помощью трубчатых электронагревателей (ТЭНов), хорошо работающих в условиях повышенной влажности. Для его предохранения от пересыхания поверхность конструкции в зоне термообработки защищали полиамидной пленкой, образующей вокруг бетона передвижную микропропарочную камеру.

C.         Прогрев бетона паром

В зимнее время ТЭНы успешно применяли при прогреве тонкостенных конструкций монолитных зданий, возводимых в объемно-переставной опалубке. Нагреватели устанавливали с зазором 5 мм сзади опалубки, а затем укладывали слой термоизоляции, которую с наружной стороны закрывали защитным кожухом из фанеры.

Исследования показали, что для конструкции толщиной 40— ?0 мм наилучшими являются режимы: 2 + 4 + 2 ч, при изотермическом прогреве 95—98° С, и 3 + 5 + 2 ч, при температуре изотермии 80—85° С, при которых к моменту распалубливания достигается 65—83% проектной прочности и усадка бетона меньше, чем у бетона нормального твердения.

Метод прогрева с помощью инфракрасных лучей изучен еще недостаточно, однако обоснованное применение его при производстве работ в зимних условиях оправдано.

Прогрев бетона паром и горячим воздухом. Выдерживание бетона способами паро- и воздухопрогрева в последние годы применяется все меньше. Это объясняется тем, что для реализации способов зимнего бетонирования необходимо устраивать дорогостоящие и трудоемкие тепляки или ограждения, сложные коммуникации для подачи теплоносителя, оборудовать и эксплуатировать в условиях строительной площадки калориферные установки.

D.         Прогрев конструкций

Как показывает опыт, применение паро- и воздухопрогрева связано с большими теплопотерями, а при паропрогреве возникает опасность образования наледей как на тепляке, так и в отдельных точках прогреваемой конструкции. При этом организовать эффективный контроль прогрева конструкции и добиться равномерного температурного поля сложно.

Паропрогрев применяют при бетонировании балок, прогонов, плит и других элементов зданий и соружений.

При паропрогреве скорость повышения температуры бетона в конструкции не должна превышать 5° С в час при Мб и 8° в час при М>6. При этом температура бетона с применением быстротвердеющего цемента не должна превышать 70° С, портландцемента — 80, шлакопортландцемента и пуццолачового портландцемента — 95.

Продолжительность прогрева назначается в соответствии с результатами теплотехнического расчета.

При прогреве конструкций с модулем поверхности, не превышающим 15, длительность изотермического периода может быть сокращена за счет учета нарастания прочности бетона после окончания прогрева. В конструкции с модулем поверхности более 15 к концу прогрева должна быть обеспечена требуемая прочность бетона без учета ее нарастания в процессе остывания конструкции.

E.         Паропрогрев в капиллярной опалубке

При назначении режима прогрева конструкций с модулем поверхности менее 6 следует отказываться от изотермического периода. В этом случае бетон разогревают до предельно допустимой температуры и дальнейшее выдерживание конструкции осуществляют способом термоса. Утепление должно быть рассчитано, таким образом, чтобы все части конструкции, имеющие различную массивность, остывали в одинаковых условиях.

Если разность температуры наружного воздуха и бетона превышает 30° С, открытые поверхности конструкции после распалубки необходимо укрыть слоем утеплителя, брезентом или полиэтиленовой пленкой, чтобы избежать значительных температурных Напряжений и потерь влаги в бетоне.

Паровые рубашки колонн и стен при прогреве бетона насыщенным паром необходимо разделить на отсеки высотой 3 м. Пар следует подавать в каждый отсек отдельно и прогрев конструкций осуществлять равномерно.

Пар в рубашки прогонов, балок, ригелей и арок следует вводить через 2—3 м по их длине, а в паровые рубашки плит — оборудовать один ввод на каждые 5—8 м2 поверхности.

Паропрогрев в капиллярной опалубке (с каналами для пропуски пара, расположенными в толще самой опалубки) допускается только при выдерживании бетона колонн и стен.

F.         Пропаривание монолитных конструкций

В конструкции должны быть обязательно предусмотрены мероприятия для удаления конденсата и предотвращения образования наледи.

При пропаривании монолитных конструкций в паровых рубашках ребристые перекрытия следует прогревать в опалубке из утепленных щитов, устанавливаемых под плитой, вокруг ребер и балок. Сверху плита должна быть укрыта термоизоляционным материалом так, чтобы между ограждением и плитой оставалась воздушная прослойка 15—20 см. В рубашку пар необходимо подводить снизу; для прохода пара под верхнюю термоизоляцию в плите устраиваются отверстия размером 10Х 10 см.

При пропаривании горизонтальных конструкций пар следует подавать в паровую рубашку через каждые 1,5—2 м по длине.

При прогреве теплым воздухом продолжительность и максимально допустимая температура воздушно-теплового прогрева для Достижения бетоном 50% прочности от проектной назначается в соответствии с действующими рекомендациями и уточняется лабораторией строительства.

Прогрев бетона при температуре выше 40° С не допускается, если он содержит добавку СДБ. Для ускорения твердения в бетонную смесь рекомендуется вводить добавки хлористого кальция в количестве до 2% от массы цемента. Для повышения влажности воздуха при воздушно-тепловом прогреве рекомендуется помещать в тепляк открытые емкости с водой.

При паро- и воздухопрогреве применять объемные тепляки запрещается. При соответствующем технико-экономическом обосновании можно устраивать легкие тепляки, например, из полиэтиленовой пленки по легкому каркасу. Конструкции, возводимые в котлованах, можно прогревать под плоским или шатровым ограждением.