Устройство монолитных, сборных и сборно-монолитных бетонных и железобетонных конструкций при строительстве и монтаже зданий и сооружений, реконструкции и капитальном ремонте действующих предприятий (стр. 7 )

7.  При применении метода ухода, при котором снижение потерь влаги при испарении достигается без увлажнения, следует предусматривать укрытие поверхности водо - и паронепроницаемыми материалами: битуминизированной бумагой, пленками из полимерных материалов, жидкими пленкообразующими материалами. В этом случае полосы бумаги или пленки следует укладывать внахлестку, спуская края с горизонтальной на вертикальную поверхность. Разрывы влагозащитных покрытий следует закрывать дополнительным слоем.

8.  В солнечную погоду при температуре воздуха выше 25 ºС в бетоне, закрытом полимерными пленками, могут возникнуть высокие деструктивные температурные градиенты. С целью снижения температурных градиентов следует применять металлизированные пленки с высокой отражающей способностью, или закрывать бетон комбинированным покрытием, в котором пленка прошита в пакет со слоем мешковины.

Контроль качества бетона

9.  Контроль качества монолитных конструкций и сооружений должен осуществляться в соответствии со СНиП 3.03.01 [31], а также картой пооперационного контроля качества.

10.  Контроль за производством работ и качеством бетонных смесей и бетона следует осуществлять на следующих стадиях:

-  приготовление рабочих растворов химических добавок;

-  приготовление бетонных смесей;

-  транспортирование бетонных смесей;

-  укладка бетонных смесей;

-  твердение бетона.

11.  При приготовлении рабочих растворов химических добавок необходимо контролировать:

-  готовность узла по приготовлению растворов добавок;

-  соответствие добавок требованиям действующих нормативных документов;

-  соответствие концентраций растворов добавок установленным показателям;

-  наличие осадка нерастворившейся добавки;

-  совместимость растворов комплексных добавок.

12.  При приготовлении бетонных смесей следует контролировать:

-  соответствие применяемых составляющих бетонных смесей требованиям нормативных документов;

-  исправность технологического оборудования;

-  точность дозирования составляющих;

-  очередность загрузки составляющих бетонной смеси в бетоносмеситель;

-  продолжительность перемешивания бетонной смеси;

-  подвижность бетонной смеси;

-  расслаиваемость бетонной смеси;

-  воздухосодержание бетонной смеси;

-  температуру бетонной смеси в зимних условиях;

-  прочность бетона.

13.  При транспортировании бетонных смесей необходимо контролировать:

-  выбор транспортных средств в зависимости от дальности транспортирования;

-  продолжительность транспортирования;

-  расслаиваемость бетонной смеси;

-  температуру бетонной смеси в зимних условиях.

14.  При укладке бетонных смесей в конструкцию необходимо контролировать:

-  подвижность бетонной смеси;

-  расслаиваемость бетонной смеси;

-  температуру бетонной смеси в зимних условиях;

-  прочность бетона.

15.  Контроль прочности бетона в конструкциях может производиться неразрушающими методами по ГОСТ 22690 или путем высверливания и испытания образцов-цилиндров (кернов) по ГОСТ 10180 и ГОСТ 28570 [2,5,7].

16.  Прочность бетона определяется путем испытания образов-кубов на сжатие в соответствии с требованиями ГОСТ 10180. Контрольные образцы должны выдерживаться до испытаний в тех же условиях, что и бетонируемая конструкция.

17.  Контроль и оценку прочности бетона следует осуществлять по ГОСТ Р [13].

18.  Контроль толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры следует осуществлять по ГОСТ 22904.

19.  Необходимость контроля других физико-технических свойств бетона (морозостойкость, водонепроницаемость, стойкость к различным воздействиям и др.) определяется проектом. Контроль указанных свойств производится в соответствии с требованиями действующих нормативно-технических документов.

1.1.17  Распалубка монолитных конструкций

1.  Распалубку монолитных конструкций необходимо производить при достижении бетоном распалубочной прочности. Распалубочная прочность монолитных конструкций должна быть оговорена в проектной документации. Допускается определять минимальную распалубочную прочность монолитных конструкций, загружаемых в стадии возведения здания технологическими нагрузками, возникающими при бетонировании вышележащих перекрытий, возведении перегородок, складировании материалов и т. п., на стадии разработки ППР или технологических карт и согласовывать с проектной организацией.

2.  Распалубочную прочность бетона следует определять по контрольным образцам бетона, хранящимся в одинаковых с монолитными конструкциями условиях. Допускается определять прочность бетона непосредственно в конструкции неразрушающими методами.

3.  Каскадная технология возведения многоэтажных каркасных зданий предусматривает многоуровневую систему подпорок для передачи нагрузки на нижележащие перекрытия с учетом набранной ими прочности. При этой технологии система подпорок должна передавать нагрузки на достаточное количество этажей, чтобы обеспечить восприятие монолитными плитами дополнительных нагрузок без чрезмерных деформаций, превышающих допустимые.

4.  В качестве подпорок или страховочных подпорок следует использовать отдельные телескопические стойки или опорные башни. При высоте перекрытия более 3 м рекомендуется применять в качестве подпорок двухъярусные опорные башни. Порядок и схемы установки
и демонтажа подпорок и страховочных подпорок определяются технологическим расчетом и приводятся в ППР или технологических картах.

5.  Подпорка и страховочная подпорка выполняют одну и ту же функцию передачи нагрузки на нижележащее перекрытие. Однако имеются существенные отличия в последовательности установки и величине передаваемых нагрузок. Подпорку устанавливают после снятия опалубки с большой площади перекрытия или другой бетонной конструкции, когда они деформировались и держат свой собственный вес. Предполагается, что подпорки не несут никакой нагрузки при их установке.

6.  При дополнительном нагружении плиты нагрузка воспринимается плитой и подпоркой. Страховочную подпорку плотно устанавливают под бетонную плиту или другую бетонную конструкцию после распалубки небольшой площади, не позволяя плите прогибаться или держать свой собственный вес.

7.  Предполагается, что страховочные подпорки несут такую же нагрузку, какую несли телескопические стойки опалубки. Телескопические стойки опалубки, оставленные на месте при распалубке, выполняют такую же функцию, как и страховочные подпорки. Сравнительные характеристики подпорок и страховочных подпорок приведены в таблице 1.19.

Таблица 1.19

Сравнительные характеристики подпорок и страховочных подпорок

Подпорки	Страховочные подпорки
Разбирают несколько полных пролетов перекрытия	Разбирают малую площадь пролета плиты
Позволяют плите прогибаться	Не позволяют плите прогибаться
Плита несет свой собственный вес	Плита несет часть собственного веса
Подпорки не несут первоначальной нагрузки от веса плиты	Страховочные подпорки несут часть нагрузки от веса плиты

Когда снимают ярус подпорок или страховочных подпорок, плиты будут отклоняться во время добавления или снятия нагрузок. Нагрузки на плиты будут распределяться в зависимости от приобретенной плитами жесткости.

8.  Добавление или снятие нагрузок на плиты зависит от темпов набора прочности бетона и темпов строительства или от снятия подпорок или страховочных подпорок в системе монолитного каркаса.

9.  Системы подпорок и страховочных подпорок имеют следующие преимущества:

-  при применении системы подпорок выполняется полная распалубка монолитной плиты, т. е. можно сразу убрать опалубку из-под перекрытия. При этом плиты несут свой собственный вес, и нагрузка на подпорки мала. Установка подпорок обычно требует меньшего количества уровней переопирания на нижележащие перекрытия и освобождается место для выполнения других работ (устройство перегородок, инженерных коммуникаций и т. п.);

-  при установке страховочных подпорок распалубку можно выполнять на более ранних стадиях. На монолитные плиты приходится меньшая нагрузка, так как часть нагрузки несут страховочные подпорки. Применение телескопических стоек опалубки в качестве страховочных подпорок дает уверенность в том, что подпорки установлены правильно под плитой. Установка страховочных подпорок требует большего количества уровней переопирания.

10.  Технологическая последовательность распалубки и установки подпорок и страховочных подпорок должна быть рассчитана и спланирована таким образом, чтобы нагрузка от собственного веса и технологическая нагрузка не превышали несущей способности плиты, подпорок и страховочных подпорок в зависимости от набранной прочности бетона к моменту снятия опалубки и установки подпорок и страховочных подпорок.

Подпорки не следует устанавливать таким образом, чтобы значительно изменять расчетную схему и вызывать растягивающие напряжения в плите, где они не предусмотрены. По возможности подпорки следует устанавливать в одном и том же месте на каждом этаже. Когда верхние подпорки располагаются не прямо над нижними подпорками, следует проанализировать, вызывают ли они растягивающие напряжения в сжатой зоне плиты и опасны ли они.

При установке подпорок или страховочных подпорок недопустимо перегружать плиты нижнего этажа и превышать допустимые деформации. Установленные страховочные подпорки требуется предохранять от перегрузки во время распалубки перекрытия.

11.  Для расчета прогибов железобетонных плит при распалубке и расчета схем установки подпорок следует выделить три характерные пролета многопролетного диска перекрытия:

-  тип I — угловая плита;

-  тип II — крайняя плита по контуру здания;

-  тип III — средняя плита внутренних пролетов.

Для каждого типа плиты существует оптимальная схема установки подпорок и страховочных подпорок, состоящая из одной, двух, трех и четырех страховочных элементов опалубки в виде отдельных телескопических стоек или опорных башен.

Характерные пролеты многопролетного диска перекрытия приведены на рисунке 1.23, рациональные схемы расстановки подпорок или страховочных подпорок — на рисунке 1.24.

Рис.1.23 — Характерные пролеты многопролетного диска перекрытия

1 — плита; 2 — колонна; 3 — подпорка или страховочная подпорка; 4 — опорная башня (страховочный элемент)

Рис. 1.24— Рациональные схемы расстановки подпорок или страховочных подпорок

12.  Демонтаж опалубки монолитных конструкций производят в последовательности обратной сборке. Демонтаж опалубки колонн следует производить Г-образными блоками.

13.  Для отрыва опалубки от бетона необходимо применять клинья. Для отрыва опалубки с палубой из водостойкой фанеры следует применять только деревянные клинья. Применение монтажного крана, лома, кувалды для отрыва опалубки от бетона запрещается.

14.  При распалубке стен замкнутого контура вначале удаляют деревянные распалубочные вставки, а затем производят отрыв опалубочных панелей. Внутренние углы опалубки, как правило, демонтируют отдельными элементами в последнюю очередь.

15.  Распалубку лифтовых шахт производят с помощью распалубочных винтовых раскосов Г-образными блоками.

16.  Технология распалубки должна быть разработана в ППР или технологических картах.

1.1.18  Особенности производства бетонных работ
в зимних условиях

1.1.18.1  Метод применения бетонов с противоморозными
химическими добавками

Твердение бетонов и растворов при пониженной температуре происходит медленно, так как замедляется процесс гидратации цемента. Уже при температуре -3...-6 °С вода в бетоне замерзает, и процессы гидратации вяжущего и твердения бетона практически прекращаются. При оттаивании, при условии сохранения жидкой фазы, эти процессы возобновляются, и бетон продолжает увеличивать свою прочность. Однако для бетона, замороженного в раннем возрасте, после оттаивания и последующей выдержки характерны рыхлая структура, низкая прочность и морозостойкость. Это объясняется тем, что свежеуложенный бетон содержит много воды, которая при замерзании расширяется, разрыхляет цементный камень и нарушает сцепление заполнителя с цементной матрицей.

Поэтому для обеспечения требуемого набора прочности бетона в зимнее время необходимо создавать такие условия, при которых будут активно протекать процессы твердения вяжущего, т. е. необходимо обеспечивать наличие жидкой фазы.

Сущность способа с применением противоморозных добавок заключается в ведении в бетонную смесь веществ, понижающих температуру замерзания воды и способствующие твердению бетона при отрицательных температурах. Выбор противоморозных добавок и их оптимальное количество зависят от температуры окружающей среды, от вида бетонируемой конструкции и степени ее армирования, а также наличия агрессивных сред и блуждающих токов.

Применение бетонов с противоморозными добавками осуществляется при возведении монолитных бетонных и железобетонных сооружений, монолитных частей сборно-монолитных конструкций, замоноличивании стыков сборных конструкций, при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций в условиях полигона при установившейся среднесуточной температуре наружного воздуха и грунта не ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0 °С.

Бетонирование с использованием противоморозных добавок экономично с точки зрения энергоемкости, так как не требуются затраты на электрооборудование, однако дополнительные затраты в основном обусловлены затратами на приобретение противоморозных добавок и удорожание процесса приготовления товарного бетона.

При бетонировании конструкций с применением химических противоморозных добавок имеем дело с равномерным температурным полем, что в свою очередь сводит к минимуму деструктивные процессы и позволяет получить требуемое качество бетона. Безобогревный метод с применением противоморозных химических добавок не позволяет достаточно быстро получить требуемую прочность бетона (обычно через 2-3 месяца), поэтому его целесообразно применять в сочетании с дополнительным подогревом.

1.1.18.2  Метод термоса

Относится к безобогревным методам зимнего бетонирования. При этом методе бетонную смесь температурой 20-80˚С укладывают в утепленную опалубку, а открытые поверхности защищают от охлаждения. Обогревать ее при этом не требуется, так как количество теплоты, внесенной в смесь при приготовлении, а также выделяющейся в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой (экзотермии), достаточно для ее твердения и набора критической прочности. При проектировании термосного выдерживания бетона подбирают тип опалубки и степень ее утепления. Сущность метода термоса состоит в том, чтобы бетон, остывая до +5˚С, смог за это время набрать критическую прочность. Учитывая это, назначают толщину и вид утеплителя опалубки. Утепление опалубки выполняют без зазоров и щелей, особенно в местах стыкования теплоизоляции. По окончании бетонирования немедленно утепляют верхние открытые поверхности, при этом теплотехнические свойства этого утеплителя (покрытия) должны быть не ниже, чем у основных элементов опалубки. Опалубку и утеплитель демонтируют по достижении бетоном критической прочности. Поверхности распалубленной конструкции ограждают от резкого перепада температур во избежания образования трещин.

Расчет термосного выдерживания следует производить по формуле :

где: Сб - удельная теплоемкость бетона, принимается равной 1,05 кДж/(кг °С);

γб - плотность бетона, кг/м3;

Э - тепловыделение цемента за время твердения бетона, кДж/кг;

tн. в. - температура наружного воздуха; принимается средняя за время остывания бетона, оС;

tб. к.- температура бетона к концу остывания; для бетонов без противоморозных добавок рекомендуется принимать не ниже 5° С;

Ц - расход цемента в бетоне, кг/м3;

К - коэффициент теплопередачи опалубки или укрытия неопалубленных поверхностей, Вт/(мг-0С),

tб. н. - начальная температура бетона после укладки, °С;

tб. ср.. - средняя температура за время остывания-бетона, °С.

При определении тепла экзотермии требуется определить тепловыделение цемента за время твердения бетона, которое будет зависеть от вида и марки цемента и от температуры, при которой происходит реакция гидратации, а также времени твердения.

Коэффициент теплопередачи опалубки или укрытия неопалубленных поверхностей можно определить по таблице, если использовать стандартный вариант конструирования опалубки и ее теплоизоляции или по формуле:

где: α-коэффициент теплопередачи у наружной поверхности ограждения, Вт/м2 ˚С;

δi – толщина каждого слоя ограждения;

λi – коэффициент теплопроводности материала каждого слоя ограждения, Вт/м2 ˚С.

расчет средней температуры бетона за период остывания можно произвести упрощенно, приняв ее равной для конструкции:

Мп ≤ 4 tб. ср = (tб. н. +5˚C)/ 2;

5< Мп<8 tб. ср = tб. н. / 2;

9< Мп<12 tб. ср = tб. н. / 3.

В случае бетонирования конструкций методом термоса, как и в случае применения противоморозных добавок, имеем дело с равномерным температурным полем, которое сводит к минимуму деструктивные процессы и позволяет получить требуемое качество бетона. С экономической стороны не требует затрат на энергооборудование, однако требуются дополнительные затраты на подогрев компонентов бетонной смеси и на утепление опалубки. Возможность применения термосного выдерживания бетона определяется массивностью бетонируемой конструкции, активностью и тепловыделением цемента, температурой уложенного бетона и температурой наружного воздуха, скоростью ветра и возможностью получения заданной прочности бетона в установленные сроки. Сочетание этих факторов устанавливает область применения способа термоса, за пределами которой либо невозможно обеспечить заданную проектом прочность бетона к моменту его распалубки или замерзания, либо другие методы выдерживания бетона окажутся более экономичными и эффективными. Однако целесообразность применения способа термоса устанавливается теплотехническим и технико-экономическим расчетом. Выдерживание бетона способом термоса наиболее целесообразно производить при бетонировании массивных конструкций с модулем поверхности (Мп) до 8, а также в тех случаях, когда к бетону предъявляются повышенные требования по морозостойкости, водонепроницаемости и трещиностойкости, так как применение этого метода позволяет получать наиболее благоприятное термонапряженное состояние бетона в конструкциях [39]. Метод термоса также весьма ограничен в своей эффективности и позволяет получить 50-70% от R28 лишь при бетонировании достаточно массивных конструкций.

Необходимо заметить, что способ термоса рекомендуется использовать как элемент комбинированных способов зимнего бетонирования (комбинированные способы с использованием термоса в этом случае могут применяться для выдерживания бетона в конструкциях с Мп до 12), например, с предварительным электроразогревом бетонной смеси перед укладкой ее в опалубку, с применением химических добавок-ускорителей и противоморозных добавок, а также в отдельных случаях целесообразно сочетать термос с электрообогревом конструкций.

В настоящий момент анализ отечественной практики зимнего бетонирования показывает, что технологические и экономические возможности этого метода зимнего бетонирования используются далеко не полностью из-за незнания строителями результатов последних научных исследований. Так, область применения метода «термоса» по-прежнему ограничена в основном массивными конструкциями. Однако существующими исследованиями доказано, что при использовании качественного утепления опалубки, доставки товарного бетона с помощью специализированных транспортных средств в зимнем варианте исполнения возможно расширение области термосных методов для немассивных конструкций с модулем поверхности до 16 м-1.

1.1.18.3  Бетонирование в греющей опалубке

Греющей опалубкой состоит из щитов, которые оснащены нагревательными элементами и утеплены. Конструкция греющей опалубки должна обеспечивать [10,11]:

-  равномерную температуру на палубе щита. Температурные перепады не должны превышать 5оС;

-  возможность замены нагревательных элементов в случае выхода их из строя в процессе эксплуатации;

-  контроль и регулирование режимов прогрева;

-  стабильность теплотехнических свойств щита.

Теплота через опалубку щита передается в поверхностный слой бетона, а затем распространяется по всей его толщине. Обогрев бетона таким способом не зависит от температуры наружного воздуха. Конструкции греющей опалубки многообразны. В качестве нагревательных элементов применяют трубчатые электронагреватели (ТЭНы), греющие провода и кабели, гибкие тканевые ленты, а также нагреватели, изготовленные из нихромовой проволоки, композиции полимерных материалов с графитом (углеродные ленточные нагреватели) и токопроводящими элементами и др. Трубчатые электронагреватели состоят из трубок (стальных, медных, латунных) диаметром 9-18мм, внутри которых находится нихромовая спираль. Пространство между спиралью и стенками трубки заполнена кристаллическим оксидом магния. Температура разогрева ТЭНов 300-600˚С, поэтому они не должны контактировать с поверхностью опалубки, прилегающей к бетону, а располагаться от нее на 15…20 мм. Проволочные нагревательные элементы выполняют из нихромовой проволоки диаметром 0,8…3мм, которую наматывают на каркас из изоляционного материала и изолируют асбестом. Такие нагреватели менее надежны, так как подвержены деформациям при погрузочно-разгрузочных работах, поэтому требуют бережного отношения. В качестве нагревательных кабелей применяют кабели типа КСОП или КВМС. Они состоят из константановой проволоки диаметром 0,7…0,8мм, помещенной в термостойкую изоляцию. Поверхность изоляции защищена от механических повреждений металлическим защитным чулком [26,40].

Размещают нагреватели на щите опалубки в зависимости от режимов обогрева и мощности: греющие провода и кабеля устанавливают вплотную к палубе, ТЭНы – на небольшом расстоянии от нее. В палубе нагревательные кабели и провода запрессовывают в современные защитные покрытия, состоящие из пакета тонких полимерных пленок. Углеродные ленточные нагреватели наклеивают специальными клеями на палубу щита. Для обеспечения прочного контакта с коммутирующими проводами концы лент подвергают омеднению. Перед установкой термоактивной щитовой опалубки проверяют осмотром целостность изоляции и электрической разводки. Опалубку устанавливают в блок бетонирования отдельными щитами вручную или укрупненными панелями с помощью кранов. После крепления щиты и панели подсоединяют к электрической сети.

Рис. 1.25. - Трубчато-стержневой нагреватель:

1- труба; 2-стержень; 3-электроизоляция.

Установки для питания термоактивной опалубки и управления режимом прогрева бетона состоят из понижающего трансформатора, системы разводки, щита управления и помещения для дежурного электрика или оператора. Установка обеспечивает питание 100…150 м2 опалубки. Подключают опалубку к специальным клеммным коробкам, которые располагаются над поверхностью опалубки не ниже 0,5м. При обогреве элементов каркаса (колонн, ригелей, балок) клеммные коробки подвешивают на раздвижные струбцины, устанавливаемые на расстоянии 50…70см от прогреваемого элемента [26,40].

Минимальная температура укладываемой бетонной смеси 50˚С. Укладывают ее обычными методами, при этом следят за тем, чтобы не повредить электрокабель и не увлажнить утеплитель. При скорости ветра более 12м/с опалубочные формы укрывают брезентом или полимерной пленкой. Соблюдение технологического режима прогрева позволяет получить бетон требуемых физико-механических характеристик. Контролируемыми параметрами прогрева являются скорость разогрева бетона, температура на палубе щитов и продолжительность обогрева.

Зимой для обогрева монолитных конструкций применяют термоактивные гибкие покрытия (ТАГП) – легкие, гибкие устройства с углеродными ленточными нагревателями и проводами, которые обеспечивают нагрев до 50˚С. Изготовляют покрытие путем горячего прессования пакета, состоящего из слоя листовой невулканизированной резины, армирующих стеклотканевых прокладок, углеродных тканевых электронагревателей или проводов и утеплителя. Термоактивные гибкие покрытия можно изготовлять различных размеров, что позволяет их использовать как нагреватели термоактивной опалубки. Покрытие можно располагать на вертикальных, горизонтальных и наклонных конструкциях. Электропитание ТАГП осуществляется от понижающих трансформаторов напряжением 36…120В. Как и щиты термоопалубки, ТАГП снабжено датчиками температуры с выводом показателей на пульт управления. Это позволяет оперативно контролировать режим прогрева. Термоактивное гибкое покрытие удобно в эксплуатации, компактно и надежно в работе. По окончании производства работ его сворачивают в рулон и укладывают в специальный двухсекционный шкаф. В одной секции расположен трансформатор с щитом управления, а в другой – отсеки для хранения покрытия. Применяют специальные передвижные пункты, оснащенные трансформаторами, отсеками для хранения кабельной разводки и комплекта ТАГП. Перед началом работ проверяют состояние и работоспособность греющей оснастки и автоматики температурного регулирования. Общая схема укладки покрытия на бетонируемую конструкцию, его коммутация и режимы прогрева должны быть приведены в проекте производства работ. Для соблюдения технологического режима прогрева бетона следует не реже чем через один час измерять температуру бетона и не менее одного раза измерять температуру наружного воздуха.

Главное требование, предъявляемое к данному методу – обязательное равномерное распределение температуры по щиту опалубки, из-за несоблюдения которого может снизиться качество бетона. В настоящее время освоен прогрев колонн в термоактивной опалубке. Согласно разработке НТЦ "ЭТЭКА", опалубка оснащается равномерно распределенными плоскими электронагревателями, создающими равномерное поле обогрева всей поверхности. Опалубка такой конструкции для колонн применялась при строительстве в Москве нового корпуса Боткинской больницы, нового здания Центробанка и аварийно-регулировочного резервуара Филевской КНС.

Греющую опалубку, в основном, применяют при возведении тонкостенных и среднемассивных конструкций с Мп от 8 до 30 м-1 , а также при замоноличивании стыков и швов при температуре наружного воздуха до минус 40°С. Необходимо учитывать, что греющие опалубки энергоемки (расход электроэнергии при обогреве греющей опалубкой составляет 70-195 кВТ*ч/м3 [26,41]) и требуют наличия большого количества свободной установленной мощности, что делает этот метод менее экономичным по сравнению с другими методами зимнего бетонирования. Применение греющих опалубок рассчитано на многократную оборачиваемость и оправдано при бетонировании большого объема однотипных конструкций, следовательно, становится менее целесообразным с уменьшением объемов работ и увеличением типоразмеров конструкций.

1.1.18.4  Воздушный конвективный прогрев монолитных
тонкостенных конструкций

Методы конвективного прогрева классифицируется по принципу подведения теплового потока к прогреваемой конструкции, и разделяются на «традиционный» камерный прогрев, «камерный прогрев с воздуховодами» и «конвектив­ный прогрев с приопалубочными шторами».

При «традиционном» камерном прогреве тепловой поток от теплогенератора подается в замкнутый объем тоннеля и далее, вследствие конвективного теплообмена, происходит нагревание внутренних опалубочных щитов (рис. 1.26).

Рис. 1.26 - Схема «традиционного камерного прогрева:

1 – теплогенератор; 2 – перекрытие;

3 – теплоизолирующая штора; 4 – стены

Открытые вертикальные поверхности закрываются теплоизолирующими што­рами, а в образованный таким способом замкнутый объем устанавливают теплогенераторы и подается нагретый воздух. Передача тепла от теплогенератора к поверхности опалубки осуществляется конвекцией. Далее за счет теплопроводности бетона происходит нагрев внутренних слоев возводимой конструкции. Наружные опалубочные щиты утепляются эффективными теплоизолирующими материалами, либо ис­пользуются термоактивные маты.

При «камерном прогреве с воздуховодами» тепловой поток от теплогенератора поступает в распределитель и далее в воздуховоды по периметру возводимых конструкций стен (рис. 1.27).

Рис. 1.27 - Схема « камерного прогрева с воздуховодами»:

1 – теплогенератор; 2 – теплоизолирующая штора;

3 – воздуховоды; 4 – распределитель воздушного потока

Конвективный прогрев с приопалубочными шторами», основан на передаче теплового потока от теплогенератора в область, ограниченную теплоизоли­рующей шторой и щитами опалубки (рис. 1.28), в результате чего уменьшается объем прогреваемого воздушного пространства граничащего с опалубкой и повышается эффективность передачи тепла бетону.

Воздуховоды изготавливаются из прорезиненной ткани. По длине они должны иметь отверстия, предусмотренные для создания струй горячего воздуха, направленных на внутренние щиты опалубки. Приопалубочные шторы выполняются из двух слоев брезента с теплоизолирующей прослойкой из ватина. Возможно также использование и других материалов.

Рис. 1.28 - Схема «конвективного прогрева с приопалубочными шторами»

1 – теплогенератор; 2 – теплоизолирующая штора; 3 – воздуховоды;

4 – распределитель воздушного потока; 5 – приопалубочные шторы.

Генераторами тепла для конвективного прогрева являются электрокалориферы, так как они отличаются простотой установки, высоким КПД, низкой стоимостью, экологической безопасностью, возможностью быстрой замены в случае выхода из строя и высокой степенью безопасности обслуживающего персонала.

Помимо электрических теплогенераторов применяются также дизельные теплогенераторы прямого нагрева. Благодаря прямому нагреву 100% используемого топлива преобразуется в тепло разогретого воздуха, смешанного с угарным газом. Температура выходящего газа составляет 300-450°С. Благодаря этому воздух под опалубкой перекрытия разогревается до 30-50°С. При работе таких генераторов рабочим в тепляке работать нельзя из загрязнения воздуха продуктами сгорания топлива.

Дизельные теплогенераторы непрямого нагрева, т. е. с теплообменником, нагнетают в нагреваемое пространство чистый горячий воздух с температурой 100-120°С. При этом, угарный газ отводится через специальный дымоход и его энергия не используется.

При выборе дизельных теплогенераторов и определения необходимого их количества можно руководствоваться ниже следующими данными, расчитанными и практически опробированными при прогреве перекрытий толщиной 200 мм в тепляках при температуре -5-15°С.

При удельной тепловой мощности теплогенератора 3-5 кВт/м, удельный расход тепловой энергии при прогреве конструкции в течение около 1 суток со­ставляет 0,06-0,10 Гкал/м3. Удельный расход топлива достигает 8-12 л/м3. Удельная тепловая мощность (объемная) составляет Ккал/ч. м3.

Указанные выше показатели генерирования тепловой энергии в тепляке должны обеспечить указанные ниже параметры прогрева:

- температура разогрева бетона 30-40°С;

- время прогрева 24 ч;

- прочность бетона 25-30%R28

По завершении прогрева бетон выдерживается методом термоса не менее 2 суток при температуре 25-30°С; прочность бетона обычно достигает 60-70%R28.

Конвективный прогрев применяется для термообработки бетона тонкостенных конструкций (Мп>10), возводимых в различных опалубках. Он характеризуется высокой универсальностью, низкой трудоемкостью и возможностью комбинирования с другими методами.

1.1.18.5  Обогрев бетона инфракрасными лучами

Инфракрасный способ термообработки бетона основан на использовании энергии инфракрасного излучения, подаваемого на открытые или опалубленные поверхности обогреваемых конструкции и превращающегося на этих поверхностях в тепловую энергию.

При производстве бетонных работ в условиях низких отрицательных температур наружного воздуха инфракрасный обогрев рекомендуется применять: