Технология бетонирования колонн в зимних условиях

При электропрогреве бетонных элементов малого сечения 
и значительной протяженности (например, бетонных стыков шириной до 3-4 см) применяют одиночные стержневые электроды.

При бетонировании горизонтально  расположенных бетонных или имеющих  большой защитный слой железобетонных конструкций используют плавающие электроды – арматурные стержни 6-12мм, втапливаемые 
в поверхность.

Струнные электроды применяют  для прогрева конструкций, длина  которых во много раз больше размеров их поперечного сечения (колонны, балки, прогоны и т. п.). Струнные электроды  устанавливают по центру конструкции  и подключают к одной фазе, а  металлическую опалубку (или деревянную с обшивкой палубы кровельной сталью) – к другой. В отдельных случаях в качестве другого электрода может быть использована рабочая арматура.

Количество энергии, выделяемой в бетоне в единицу времени, 
а, следовательно, и температурный режим электропрогрева, зависят от вида 
и размеров электродов, схемы их размещения в конструкции, расстояний между ними и схемы подключения к питающей сети. При этом параметром, допускающим произвольное варьирование, чаще всего является подводимое напряжение. Выделяемая электрическая мощность в зависимости 
от перечисленных выше параметров рассчитывается по формулам.

Ток на электроды от источника  питания подается через трансформаторы и распределительные устройства.

В качестве магистральных  и коммутационных проводов применяют  изолированные провода с медной или алюминиевой жилой, сечение  которых подбирают из условия  пропуска через них расчетной  силы тока.

Перед включением напряжения проверяют правильность установки  электродов, качество контактов на электродах и отсутствие их замыкания  на арматуру.

При контактном (кондуктивном) нагреве используется теплота, выделяемая в проводнике при прохождении по нему электрического тока. Затем эта теплота передается контактным путем поверхностям конструкции. Передача теплоты в самом бетоне конструкции происходит путем теплопроводности. Для контактного нагрева бетона преимущественно применяют термоактивные (греющие) опалубки и термоактивные гибкие покрытия (ТАГП).

Греющая опалубка имеет палубу из металлического листа или водостойкой  фанеры, с тыльной стороны которой  расположены электрические нагревательные элементы. В современных опалубках 
в качестве нагревателей применяют греющие провода и кабели, сетчатые нагреватели, углеродные ленточные нагреватели, токопроводящие покрытия и др. Наиболее эффективно применение кабелей, которые состоят из константановой проволоки диаметром 0,7-0,8мм, помещенной 
в термостойкую изоляцию. Поверхность изоляции защищена от механических повреждений металлическим защитным чулком. Для обеспечения равномерного теплового потока кабель размещают 
на расстоянии 10-15см ветвь от ветви.

Сетчатые нагреватели (полоса сетки из металла) изолируют от палубы прокладкой асбестового листа, а  с тыльной стороны опалубочного щита – также асбестовым листом и покрывают теплоизоляцией. Для создания электрической цепи отдельные полосы сетчатого нагревателя соединяют между собой разводящими шинами.

Углеродные ленточные  нагреватели наклеивают специальными клеями на палубу щита. Для обеспечения  прочного контакта с коммутирующими проводами концы лент подвергают меднению. В греющую опалубку может быть переоборудована любая инвентарная с палубой из стали или фанеры.

Термоактивное покрытие (ТРАП) – легкое, гибкое устройство 
с углеродными ленточными нагревателями или греющими проводами, обеспечивающие нагрев до 50°С. Основой покрытия является стеклохолст, к которому крепят нагреватели. Для теплоизоляции применяют штапельное стекловолокно с экранированием слоем из фольги. В качестве гидроизоляции используют прорезиненную ткань.

Гибкое покрытие можно  изготовлять различного размера. Для  крепления отдельных покрытий между  собой предусмотрены отверстия  для пропуска тесьмы или зажимов. Покрытие можно располагать 
на вертикальных, горизонтальных и наклонных поверхностях конструкций. По окончании работы с покрытием на одном месте его снимают, очищают и для удобства транспортировки сворачивают в рулон.

При инфракрасном нагреве используют способность инфракрасных лучей поглощаться телом и трансформироваться в тепловую энергию, что повышает теплосодержание этого тела. Генерируют инфракрасное излучение путем нагрева твердых тел.

В промышленности для этих целей применяют инфракрасные лучи с длиной волны 0,76-6мкм, при этом максимальным потоком волн данного спектра обладают тела с температурой излучающей поверхности 300-2200°С.

Теплота от источника инфракрасных лучей к нагреваемому телу передается мгновенно, без участия какого-либо переносчика теплоты. Поглощаясь поверхностями  облучения, инфракрасные лучи превращаются 
в тепловую энергию. От нагретых таким образом поверхностных слоев тело прогревается за счет собственной теплопроводности.

Для бетонных работ в качестве генераторов инфракрасного излучения  применяют трубчатые металлические  и кварцевые излучатели. Для создания направленного лучистого потока излучатели заключают в плоские  или параболические рефлекторы (обычно из алюминия).

Инфракрасный нагрев применяют  при следующих технологических  процессах: отогреве арматуры, промороженных  оснований и бетонных поверхностей, тепловой защите укладываемого бетона, ускорении твердения бетона при  устройстве междуэтажных перекрытий, возведении стен и других элементов  в деревянной, металлической или  конструктивной опалубке, высотных сооружений в скользящей опалубке (элеваторы, силосы и т. п.).

Электроэнергия для инфракрасных установок поступает обычно 
от трансформаторной подстанции, от которой к месту производства работ прокладывают низковольтный кабельный фидер, питающий распределительный шкаф. От последнего электроэнергию подают 
по кабельным линиям к отдельным инфракрасным установкам. Бетон обрабатывают инфракрасными лучами при наличии автоматических устройств, обеспечивающих заданные температурные и временные параметры путем периодического включения-выключения инфракрасных установок.

При индукционном нагреве  бетона используют теплоту, выделяемую в арматуре или стальной опалубке, находящихся в электромагнитном поле катушки-индуктора, по которой протекает переменный электрический ток. Для этого по наружной поверхности опалубки последовательными витками укладывается изолированный провод-индуктор. Переменный электрический ток, проходя через индуктор, создает переменное электромагнитное поле. Электромагнитная индукция вызывает в находящемся в этом поле металле (арматуре, стальной опалубке) вихревые токи, в результате чего арматура (стальная опалубка) нагревается и от нее (кондуктивно) нагревается бетон.

Индукционный метод применяют  для отогрева ранее выполненных  и прогрева возводимых каркасных  железобетонных конструкций, бетонируемых в любой опалубке и при любой  температуре наружного воздуха.

3. Охрана труда  при выполнении бетонных работ  в зимних условиях

При производстве бетонных работ в зимних условиях необходимо соблюдать правила техники безопасности, а так же руководствоваться различными ГОСТами и СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции. Бетонные работы».

Опалубка для изготовления конструкций должна соответствовать  требованиям проекта. При многоярусной опалубке монтаж верхнего яруса допускается  только после закрепления нижнего  яруса. Установку опалубки на высоте 5,5м и выше от земли или перекрытия следует производить  
с передвижных лестниц-стремянок или передвижных подмостей, имеющих рабочие площадки и ограждения высотой 1м. Установка щитовой опалубки колонн на высоте более 8м от земли или перекрытия производится с рабочих настилов, устроенных на поддерживающих лесах, с ограждениями. Рабочие места при укладке бетонной смеси на высоте более 1,5м также должны быть ограждены.

Участки, где производятся бетонные работы, должны быть ограждены, иметь предупредительные надписи, а в ночное время места производства работ и опасные зоны должны быть хорошо освещены.

Рабочие, пользующиеся вибраторами, должны проходить медицинское освидетельствование  перед допуском к работе, и впоследствии через каждые 6 месяцев.

Рабочие, уплотняющие бетонную смесь, должны быть обеспечены резиновыми перчатками и обувью, испытанными  на пробой электрическим током. Все  электроустановки должны иметь заземления.

4. Список литературы

1. Гныря А.И., Коробков С.В. Технология бетонных работ в зимних условиях. Учебное пособие. – Томск: ТГАСУ, 2011. – 412 с.
2. Гребенник Р.А. Монтаж стальных и железобетонных строительных конструкций: учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2009. – 288 с.
3. Куликов О.Н. Охрана труда в строительстве: учебник для нач. проф. образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 352 с.
4. Маилян Л.Р. Справочник современного строителя. – Ростов н/Д: Феникс, 2009. – 540 с., ил.
5. Соколов Г.И. Технология и организация строительства. – М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 528 с.
6. Сербин Е.В. Строительные конструкции. Практикум. – М.: Издательский центр «Академия», 2013. – 256 с.