Содержание
1. Введение ………………………………………………………………………..3
2. Понятие бетонирования…………………………...4
3.
Классификация бетонов……………………...6
4. Методы бетонирования………………………...7
5. Проблемы бетонирования
при низких температурах…………13
Вывод………………………………………………………………………………14
Список использованных источников……………………………………………15
Тема:
Новые методы бетонирования в особых условиях
1. Введение.
Монолитные бетонные и железобетонные
конструкции находят все более широкое
применение при строительстве многоэтажных
и высотных зданий.
Особенно ответственным периодом
монолитного строительства является бетонирование
в зимнее время.
При низких положительных температурах
твердение цемента замедляется, а при
отрицательных - свободная вода, не вступившая
в реакцию с цементом замерзает и превращаясь
в лед, увеличивается в объеме. При этом
возникают значительные по величине внутренние
напряжения и, если бетон не набрал достаточной
прочности, способной им противостоять,
происходит разрушению его структуры.
С повышением температуры при оттепелях
или весной бетон размораживается и его
твердение возобновляется, но возникшие
при замораживании нарушения структуры
остаются и в результате наблюдается недобор
прочности.
Раннее замораживание бетона
вызывает также снижение сцепления арматуры
и зерен заполнителя с цементным камнем
ввиду образования на поверхности арматуры
и заполнителя тонких слоев льда.
Этими факторами может быть
обусловлено снижение несущей способности
и долговечности монолитных конструкций,
изготовленных в зимний период при отрицательных
температурах.
Бетонирование монолитных конструкций
в зимних условиях, осуществляемое при
ожидаемой среднесуточной температуре
наружного воздуха ниже +5°С и минимальной
суточной температуре ниже 0°С, должно
производиться в оптимальных температурно-влажностных
условий содержания бетона.
Необходимым условием для всесезонного
монолитного бетонирования является,
ускорение твердения бетона с обеспечения
набора достаточной (критической) прочности
на ранней стадии твердения, которого
можно достичь:
1) использованием внутреннего
запаса тепла бетона;
2) дополнительной подачей
к бетону тепла извне.
При первом способе применяют:
- высокопрочные и быстротвердеющие,
а также тонкомолотые портландцементы,
втом числе цементы низкой водопотребности;
- для уменьшения количества
воды в бетоне применяют пластифицирующие
добавки.
- химические добавки - ускорители
твердения бетона.
Внутренняя температура бетона
зависит от количества тепла, выделяющегося
в результате экзотермической реакции
гидратации цемента. Но этого тепла как
правило не достаточно для достижения
критической прочности в короткие сроки,
а при низких температурах достаточной
прочности невозможно достичь без принятия
дополнительных мер.
Температура бетонной смеси
перед укладкой в массивные конструкции
должна быть не ниже +5°С, а в тонкостенные
- не ниже +20°С.
Обеспечить такие температурные
условия только за счет экзотермии цемента
не всегда удается при отрицательных температурах.
Поэтому запас внутреннего
тепла увеличивают путем подогрева составляющих
бетонной смеси (воды, заполнителей).
Понятие бетонирования.
К бетонным работам относятся
железобетонные работы, подготовка и установка
опалубки, укладка и уплотнение бетонной
смеси, уход за бетоном в период твердения,
распалубка, обработка бетонных поверхностей.
Транспортирование бетонной смеси от
места приготовления до места укладки
производится в автобетоновозах, автосамосвалах
при больших объемах или в бадьях.
При большом числе перегрузок
бетон начинает расслаиваться, чтобы это
не происходило, желательно как можно
меньше его перегружать и следить, чтобы
цементное молоко не вытекало. Нельзя
допустить, чтобы бетонная смесь находилась
долгое время в таре. Продолжительность
транспортирования бетонной смеси от
бетоносмесителя в срок установленный
лабораторией. Смесь выгружают на рабочем
месте из автосамосвала или автобетоновоза
в приходно-расходные бункера в бадьи
или ящики-контейнеры. Поднимают бетон
на высоту кранами.
Бетонные работы нужно выполнять с соблюдением
следующих операций: приготовление и транспортировка
бетонной смеси, укладка бетона и уход
за бетоном в период его твердения.
Качество бетона определяется многими
показателями: качеством, количеством
и маркой применяемого цемента, качеством
и количеством заполнителей, правильностью
подбора соотношения между применяемым
цементом и заполнителем; правильным расходом
воды при приготовлении бетонной смеси;
качеством приготовления бетонной смеси.
Используя для приготовления бетонной
смеси различные сырьевые материалы и
технологические приемы, можно значительно
изменить свойства затвердевшего бетона.
Плотность бетона может колебаться от
300 до 4500 кг/м3, прочность при сжатии – от
1,5 до 80 МПа. Это означает, что из бетона
можно приготовить и несущие и ограждающие
теплоизоляционные конструкции.
Песок, гравий и щебень, используемые при
приготовлении бетона, должны быть чистыми,
без посторонних примесей, которые значительно
могут снизить прочность бетона. Цемент
применяют той марки, которая позволяет
получить бетон нужной прочности. Бетонную
массу приготовляют в бетоносмесителях.
Она может быть разной консистенции (густоты).
Жесткая бетонная смесь требует при укладке
сильного уплотнения, а пластичная – нуждается
в меньшем уплотнении. Литая подвижная
масса почти самотеком заполняет форму.
Консистенция бетонной смеси зависит
от количества воды, при избытке которой
она расслаивается, а прочность бетона
снижается.
Подают бетонную смесь к месту укладки
в бадье или бетоноукладчиком. Спуск бетонной
смеси с высоты, во избежание расслоения,
выполняется с соблюдением следующих
правил:
Высота свободного сбрасывания бетонной
смеси в армированные конструкции не должна
превышать 2 м;
Спуск бетонной смеси с высоты более 2
м должен осуществляться по виброжелобам,
обеспечивающим медленное сползание смеси
без расслоения.
Монолитность бетонной конструкции фундамента
обеспечивается непрерывным бетонированием.
Если это сделать не удается, - устраивают
рабочие швы, под которыми понимают плоскость
стыка между затвердевшим старым и свежеуложенным
бетоном. Рабочие швы могут быть горизонтальными
и вертикальными, но никогда их не делают
наклонными. Возобновлять прерванное
бетонирование можно в том случае, если
бетонная смесь приобрела прочность не
менее 1 МПа, а также если ранее уложенная
бетонная смесь при вибрации разжижается,
то есть процесс ее кристаллизации находится
еще в начальной стадии. Перед началом
укладки бетона поверхность рабочего
шва промывают, а цементную пленку очищают
стальной щеткой.
Свежеуложенный бетон нужно прикрыть
рогожей, мешковиной или другой плотной
тканью, которую поддерживают во влажном
состоянии, периодически смачивая водой.
Снимать опалубку можно не ранее, чем через
10 дней после окончания бетонирования.
Нагружать монолитные фундаменты перекрытием
и кирпичной кладкой можно только после
полного схватывания бетона. Монолитный
фундамент, выполненный по указанной технологии,
обеспечивает равномерную усадку дома
без трещин и перекосов.
Классификация бетонов
Бетонами называют искусственные каменные
материалы, получаемые при затвердевании
тщательно перемешанной и уплотненной
бетонной смеси из вяжущего вещества,
мелкого и крупного заполнителей, затворителя
(воды), взятых в определенных количествах.
В строительстве широко используются
бетоны, приготовленные на цементах и
других минеральных вяжущих веществах.
Для придания бетонной смеси и бетону
некоторых дополнительных свойств в их
состав при приготовлении вводят различные
химические и поверхностно-активные добавки,
которые ускоряют или замедляют процессы
схватывания и твердения, делают бетонную
смесь более пластичной и удобоукладываемой,
повышают прочность, морозостойкость,
водонепроницаемость или придают бетону
какие-либо другие свойства.
Бетоны классифицируют по таким признакам,
как: основное назначение, вид вяжущего,
вид заполнителей, структура:
Методы бетонирования.
Применение химических
добавок.
Химические добавки понижают
температуру замерзания жидкой части
бетонной смеси, обеспечивающая твердение
бетона при температуре ниже 0°С, что увеличивает
время набора прочности.
Этот метод относительно недорогой
(дополнительные затраты по сравнению
с обычными условиями (удорожание) около
16%) и широко применяется в строительстве.
В качестве добавок используются: хлористый
натрий, хлористый кальций, углекислый
калий (поташ), нитрит натрия и др.
Добавки вводятся в бетонную
смесь при ее приготовлении. В зависимости
от их количества получают заданный эффект:
- при 1–2% от веса цемента
– ускорение твердения бетона;
- при 3–5% от веса цемента – понижение
температуры замерзания на 5–10°С;
- при 10–15% от веса цемента – полное исключение
замерзания «холодный бетон», но при этом
набор прочности продолжается 40–90 суток.
Прогрев бетона.
а) Метод «термоса».
Используется тепло, выделяющееся при
химических реакциях твердения бетона.
Для этого конструкцию дополнительно
утепляют.
Метод эффективен для массивных
конструкций простой формы, особенно для
заглубленных сооружений и конструкций
на грунте и в грунте (фундаменты, стены
подвалов, фундаменты под оборудование,
полы на грунте и т. п.). Для усиления эффекта
при приготовлении смеси используются
цементы с повышенным тепловыделением.
б) Прогрев паром.
Вокруг забетонированной конструкции
устраивается «рубашка» из рубероида,
деревянных или стальных щитов, под которую
подается пар (рис. 4.52). «Рубашка» обеспечивает
необходимый прогрев конструкции и влажность
(не высушивает бетон).
Используется пар низкого давления
0,5 –0,7 атм. с температурой 80–90°С. Примерный
режим паропрогрева: скорость подъема
(градиент) температуры не более 5–10 град/ч;
изотермический прогрев при температуре
80°С для бетонов на обычном портландцементе
и 95°С – на шлакопортландцементе и пуццолановом
цементе. Скорость остывания (градиент)
бетона должна быть 10 град/ч. Паропрогрев
бетона возможно вести до набора им проектной
прочности, что особенно актуально для
наших восточных и северных регионов,
где «зимний период» составляет
8... 10 месяцев.
Метод применяется для прогрева
различных бетонных конструкций, но лишь
там, где имеется пар в необходимом количестве.
в) Электропрогрев.
Внутренний – с помощью электродов. Тепло
выделяется при прохождении электрического
тока через сырую бетонную смесь. Электроды
могут внедряться в свежеуложенный бетон
или до бетонирования в конструкцию закладываются
греющие провода. Количество электродов,
греющих проводов в каждом случае определяется
расчетом.
Достоинство способа – простота.
Недостатки – сложность контроля (круглосуточное
наблюдение) и высокая стоимость.
Наружный – тепло выделяется
«греющей» опалубкой или греющими гибкими
электрошнурами.
Схемы устройства
опалубки при обогреве железобетонных
конструкций паром: а – обогрев фундаментов;
б – обогрев бетонных плит (полов, площадок);
в – капиллярная опалубка для прогрева
колонны; г – обогрев ребристого перекрытия;
1 – утеплитель; 2 – съемный короб; 3 – короб
колонны; 4 – подача пара; 5 – короб плиты
перекрытия; 6 – опалубка; 7 – отверстия
в ребрах короба для пара
Бетонирование в
«тепляках». Над бетонируемой конструкцией
или частью ее устраивают легкое каркасное
ограждение из брезента, пленки и т.п. (шатер)
и под него подается теплый воздух или
нагреватели ставятся внутри шатра. Под
шатром (температура плюс 5–10 °С) бетонирование
выполняется в обычных условиях.
В зависимости от задания тепляк
может «работать» 3–16 суток, до набора
бетоном 50% проектной (расчетной) прочности
или все расчетные 28 суток.
Обогрев бетона инфракрасными
лучами (проникающий прогрев).
Особенность метода в том, что
передача тепла бетону (прогрев) происходит
на всю толщину конструкции одновременно
и с одинаковой интенсивностью (рис. 4.53).
Для обогрева монолитного бетона
применяют ТЭНы типа НВСЖ (нагреватель
воздушный сушильный жаростойкий) или
НВС (нагреватель воздушный сушильный).
Мощность этих обогревателей на 1 м длины
колеблется от 0,6 до 1,2 кВт, температура
излучающих поверхностей – от 300 до 600°С.
ТЭНы работают при напряжении 127, 220 и 380
В.
Карборундовые излучатели имеют
мощность до 10 кВт/ч, а их рабочая температура
достигает 1300–1500 °С.
Схемы обогрева инфракрасными
лучами: а – прогрев бетона в плитах; б,
в – то же, в стенах; 1 – прогреваемые конструкции;
2 – трапецеидальные отражатели; 3 – инфракрасные
излучатели; 4 – сферические отражатели; 5
– толь; 6 – опалубка; 7 – щиты скользящей
опалубки
Оптимальное расстояние между
инфракрасной установкой и обогреваемой
поверхностью 1–1,2 м.
Обогревать инфракрасными излучателями
можно как открытые поверхности бетона,
так и через опалубку. Для лучшего поглощения
инфракрасного излучения поверхность
опалубки покрывают черным матовым лаком.
Температура на поверхности бетона не
должна превышать 80–90°С. Чтобы исключить
интенсивное испарение влаги из бетона,
открытые поверхности закрывают полиэтиленовой
пленкой, пергамином или рубероидом.
Инфракрасные установки ставят
на таком расстоянии друг от друга, чтобы
прогреть все участки бетонной поверхности.
Прогрев бетона инфракрасными лучами
условно делят на три периода: выдержку
бетона и его разогрев; изотермический
прогрев; остывание.
Способ применяют для термообработки
бетона в тонкостенных конструкциях с
большим модулем поверхности (например,
стен, бетонируемых в скользящей опалубке,
плит, балок). Этот метод применяют также
для отогрева замерзшего бетона в рабочих
швах, при укладке бетона в штрабы, а также
для отогрева арматуры, закладных деталей
и «активной» поверхности опалубки-облицовки
перед укладкой в нее бетона.
Оптимальное расстояние между
инфракрасной установкой и обогреваемой
поверхностью 1–1,2 м.
Обогревать инфракрасными излучателями
можно как открытые поверхности бетона,
так и через опалубку. Для лучшего поглощения
инфракрасного излучения поверхность
опалубки покрывают черным матовым лаком.
Температура на поверхности бетона не
должна превышать 80–90°С. Чтобы исключить
интенсивное испарение влаги из бетона,
открытые поверхности закрывают полиэтиленовой
пленкой, пергамином или рубероидом.
Инфракрасные установки ставят
на таком расстоянии друг от друга, чтобы
прогреть все участки бетонной поверхности.
Прогрев бетона инфракрасными лучами
условно делят на три периода: выдержку
бетона и его разогрев; изотермический
прогрев; остывание.
Способ применяют для термообработки
бетона в тонкостенных конструкциях с
большим модулем поверхности (например,
стен, бетонируемых в скользящей опалубке,
плит, балок). Этот метод применяют также
для отогрева замерзшего бетона в рабочих
швах, при укладке бетона в штрабы, а также
для отогрева арматуры, закладных деталей
и «активной» поверхности опалубки-облицовки
перед укладкой в нее бетона.