Классификация методов зимнего бетонирования

Метод термоса.

Термос с добавками-ускорителями.

Предварительный электроразогрев.

Исскуственный прогрев бетона.

Метод термоса. Сущность заключается в первоначальном нагревании бетонной смеси за счет подогрева заполнителей и воды, а так же использовании теплоты, выделяющейся при твердении цемента, для приобретения бетоном заданной прочности в процессе его медленного остывания в утепленной опалубке.

Область применения – бетонирование в практически любых теплоизолированных опалубках массивных монолитных конструкций (фундаменты, блоки, стены, плиты). Когда к бетону повышенные требования по морозостойкости, водонепроницаемости и трещиностойкости. Минимальное напряжение в бетоне от воздействия температур.

Термос с добавками ускорителями. Хлористый кальций, углекислый калий, нитрат натрия, введенные в бетон в незначительных количествах (до 2% от массы цемента), ускоряют процесс твердения в начальный период выдерживания бетона. Бетоны с добавками готовят на подогретых заполнителях и горячей воде. Применяют при температуре -5-20. Укладывают в утепленную опалубку и закрывают слоем теплоизоляции. Твердение бетона в результате термосного выдерживания, в сочетании с положительным воздействием химических добавок.

Предварительный электроразогрев. Сущность заключается в быстром разогреве бетонной смеси до температуры 60-80 градусов вне опалубки путем пропускания через нее электрического тока, укладке разогретой бетонной смеси в утепленную опалубку и уплотнении. Бетон должен достигнуть прочности при термосном выдерживании в процессе медленного остывания.

На строительной площадке разогрев бетонной смеси осуществляют электрическим током. Можно производить в кузове самосвала с помощью специального оборудования. Для предварительного разогрева применяют алюминиевую пудру. При ее смешении с бетонной смесью выделяется дополнительная теплота, повышающая температуру смеси.

Прогревные методы:

Контактный (кондуктивный) электропрогрев. Обеспечивает передачу тепловой энергии от искусственно нагретых материалов или тел прогреваемому бетону путем непосредственного контакта между ними. Разновидности способа:

Обогрев бетона в термоактивной опалубке или прогрев с применением различных технических средств (греющие провода, кабель, термоактивные гибкие покрытия), которые непосредственно контактируют с обогреваемой средой – бетоном. Способ этот для прогрева тонкостенных конструкций, при беспрерывном возведении конструкции, насыщенной арматурой.

При данном методе используется теплота, выделяемая в покрытии при прохождении электрического тока.

Инфракрасный нагрев. Основан на передаче лучистой энергии от генератора инфракрасного излучения нагреваемым поверхностям через воздушную среду. Поглощенная энергия преобразуется в тепловую и благодаря теплопроводности бетона распространяется по толщине нагреваемой конструкции. Метод реализуется посредством автономных (от конструкции и опалубки) инфракрасных прожекторных установок, работающих на электроэнергии. Преимущества метода: нет необходимости переоборудовать опалубку для установки нагревательных элементов; возможность выполнения вспомогательных операций (отогрев промороженного основания или стыков ранее уложенного бетона). 2 группы: высокотемпературные нагреватели (температура на поверхности выше 250 градусов – лампы, трубчатые, спиральный, проволочные, кварцевые) и высокотемпературные (температура на поверхности ниже 250 градусов – плоские, трубчатые, струнные). Применяют: отогрев арматуры, промороженных оснований и бетонных поверхностей; тепловая защита укладываемого бетона; ускорение твердения бетона при устройстве междуэтажных перекрытий.

Индукционный нагрев. Основан на использовании теплоты, выделяемой в арматуре или стальной опалубке, находящейся в электромагнитном поле. Энергия магнитного поля преобразуется в тепловую в арматуре или стальной опалубке и за счет теплопроводности передастся бетону. Метод позволяет: отогреть арматуру при отрицательных температурах и замороженный бетон; использовать круглый год инвентарную металлическую опалубку; увеличить оборачиваемость деревянной опалубки.

Конвективный нагрев. Передача теплоты от источников тепловой энергии нагреваемой конструкции через воздушную среду. В замкнутом пространстве с применением калориферов, газовых конвекторов и тд, преобразующих различные энергоносители (электроэнергия, газ, жидкое и сухое топливо, пар и тд) в тепловую энергию. Применим к тонкостенным конструкциям и перекрытиям. Достоинства метода: незначительная трудоемкость подготовительного периода. Недостатки: значительные тепловые потери на нагрев сторонних предметов и воздуха, большая продолжительность цикла обогрева (от 3 до 7 суток), высокий расход энергии. Тепловая энергия бетону передается с помощью нагретой (обычно движущейся) среды – теплым воздухом или паром. Бетон до приобретения им заданной прочности выдерживают в тепляках (временные ограждения). Можно ограждать все помещение или часть. За счет теплого воздуха или пара в опалубке и бетоне поддерживается положительная температура. Применяется при небольшой отрицательной температуре и хорошей теплоизоляции. Способ паропрогрева обеспечивает самые благоприятные условия для ускорения твердения. Однако по ряду причин (сложность сетей и устройств, высокая стоимость, большие теплопотери) этот способ применяется в основном на объектах, где имеется избыток пара при недостатке свободных теплоресурсов.

Бетонирование конструкций в тепляках. Применяется редко из-за трудоемкости и значительного расхода материалов на их устройство. Тепляки используют при возведении высотных сооружений в скользящей или подъемно-переставной опалубке. Тепляки сейчас – надувные конструкции из синтетических материалов.

Электропрогрев. Основан на выделении внутри твердеющего бетона тепловой энергии, получаемой при пропускании переменного электрического тока через жидкую фазу бетона. Прогрев посредством различных электродов – пластинчатых, стержневых, полосовых и струнных. Область применения – прогрев монолитных конструкций. Основные требования к конструкциям электродов и схемам их размещения: электроды располагать по возможности снаружи конструкции для минимального расхода металла; установка и присоединение проводов проводится до начала укладки бетона (при использовании наружных электродов). Преимущество: выделение теплоты происходит непосредственно в бетоне при пропускании через него электрического тока. Основные способы электропрогрева подразделяются на:

· Периферийный прогрев. Электроды располагаются по наружному контуру конструкции и прогревают только наружные слои бетона. При конструкциях толщиной до 20 см прогрев осуществляется с одной стороны, при большей ширине – с двух. Способ применим для термообработки плоских бетонных и железобетонных конструкций (стен, перегородок, плит перекрытий, подготовки под полы, цементных и бетонных полов). Используют пластины и полосы.

· Сквозной прогрев. Электроды располагают как внутри, так и на поверхности бетона и осуществляют интенсивный и равномерный прогрев всей конструкции. Используют пластины, полосы, стержни и струны, нашиваемые на внутренней поверхности опалубки. Ток поступает через всю толщину забетонированной конструкции.

· Внутренний прогрев. Для колонн, балок, прогонов, других протяженных элементов. В качестве электродов – рабочая арматура и дополнительные струнные электроды.

Пластинчатые электроды. Принадлежат к разряду поверхностных и представляют собой пластины из кровельного железа или стали, нашиваемые на внутреннюю, примыкающую к бетону поверхность опалубки. Располагают по противоположным сторонам. Прогревают слабоармированные конструкции.

Полосовые электроды. Из стальных полос шириной 20-50 мм. Нашивают на внутреннюю поверхность опалубки.

Стержневые электроды. Устанавливаются в бетонную конструкцию или закрепляют на опалубке. При внутреннем расположении устанавливают в шахматном порядке.

Плавающие электроды. Арматурные стержни, утапливаемые в поверхность свежеуложенного бетона.

Струнные электроды. Когда длина во много раз больше ширины (колонны, балки). Устанавливают вдоль оси длинномерных конструкций.