Зимние условия в строительстве

Понятие « зимние условия» в строительстве не означает, что это условия календарной зимы. Зимними условиями для выполнения бетонных и каменных работ считают условия, когда среднесуточная температура наружного воздуха 5°С и ниже, а в течении суток она опускается ниже 0° С.

Возведение каменных конструкций в зимних условиях следует выполнять, руководствуясь требованиями СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции», СНиП 11-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции», а также Пособием по проектиро­ванию каменных и армокаменных конструкций (к СНиП 11-22-81). Каменная кладка в зимний период имеет ряд организационных и технологических особенностей, которые необходимо учитывать перед началом производства работ.

Организационные особенности. До начала производства работ (в летний период) следует подготовить площадку для хранения материалов и конструкций и складировать их та­ким образом, чтобы предотвратить образование снегозаносов в зимнее время.

В северных районах, характери­зующихся сильными ветрами, мате­риалы и конструкции следует хра­нить на высоких стеллажах или по­мостах, нижняя часть которых должна быть продуваемой. На слу­чай пурги заполнители для раствора должны храниться в подогреваемых бункерах. Все трубопроводы для во­ды следует утеплить.

Строительство дома зимой. Дороже ли строить зимой? Особенности, плюсы и минусы зимней стройки

Должны быть подготовлены:

•бытовые помещения и помещения для обогрева работающих;

• оборудование для приготовления раствора в зимних условиях (или оборудована площадка для приема готового раствора);

• аварийный источник электроснаб­жения.

Необходимо получить следую­щие сведения:

• от проектной организации — дан­ные о прочности раствора, в шве в различные периоды возведения здания и в процессе весеннего оттаивания замороженной кладки, которые следует записать в рабочих чертежах;

• от строительной лаборатории — рекомендации по подбору состава растворов для каменной кладки.

Для производства работ в зимних условиях следует подготовить осна­стку и оборудование, в том числе калориферы, тепляки, утепленные ящики для раствора, средства для очистки территории от снега и нале­ди, а также для очистки и обогрева каменных материалов.

До начала выполнения каменной кладки необходимо подготовить ос­нование с выноской осей, нанесени­ем рисок положения стен и перего­родок.

Возводимый объект разбивают на захватки, размер которых опре­деляется конструктивными особен­ностями здания и возможной произ­водительностью бригады каменщиков.

Перепад кладки по высоте между смежными захватками не должен превышать 1/2 этажа, а высота яру­са кладки должна быть не более 1,2м. Затем захватки разбивают на укороченные по сравнению с летни­ми условиями делянки длиной 6 — 12м, с тем, чтобы обеспечить нуж­ное обжатие растворных швов клад­ки. Большая длина делянки прини­мается для звена каменщиков чис­ленностью до 5 человек, меньшая — для 2—3 человек.

Доставку материалов и конструк­ций организуют таким образом, что­бы на строительной площадке был страховочный запас материалов и конструкций не менее чем на 5 суток. Поставка материалов, в особенно­сти растворной смеси, должна обес­печивать непрерывный процесс кладки по вертикали, с тем, чтобы достигнуть максимально возможное обжатие растворных швов.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ЗИМНЕГО РАСТВОРА. НАРОДНЫЙ МЕТОД!! РЕМОНТ ДОМА (видео №70)

Технологические особенности. Кладку каменных конструкций в зимних условиях следует выполнять на цементных, цементно-известко­вых и цементно-глиняных растворах. Тип раствора и его марка приводятся в рабочих чертежах конструкций.

Состав строительного раствора заданной марки (обыкновенного и с противоморозными добавками) для зимних работ, подвижность раство­ра и сроки сохранения подвижности предварительно устанавливает стро­ительная лаборатория в соответст­вии с требованиями действующих нормативных документов и коррек­тирует с учетом применяемых мате­риалов.

Для зимней кладки следует при­менять растворы подвижностью: 9—13см — для кладки из обычного кирпича и 7-8см — из кирпича с пустотами и из природного камня.

Приготовление растворных сме­сей выполняют в соответствии с СП 82-101-98 «Приготовление и при­менение растворов строитель­ных» и ГОСТ 28013-98 «Растворы строительные. Общие техниче­ские условия».

Каменную кладку в зимнее время можно вести с использованием всех применяемых в летнее время систем перевязок, однако кладку на рас­творах без противоморозных доба­вок следует выполнять с одноряд­ной перевязкой.

При многорядной системе пере­вязки вертикальные продольные швы перевязывают не реже чем че­рез каждые три ряда при кладке из кирпича и через два ряда при кладке из керамического и силикатного камня толщиной 138 мм. Кирпич и камень следует укладывать с пол­ным заполнением вертикальных и горизонтальных швов.

Стены и столбы по периметру здания или в пределах между оса­дочными швами следует возводить равномерно, не допуская разры­вов по высоте более чем на 1/2 этажа. При кладке глухих участ­ков стен и углов допустимы раз­рывы высотой не более 1/2 эта­жа, выполняемые убежной (на­клонной) штрабой.

Не допускается использовать обледенелые каменные материа­лы. Удаление снега и наледи — обязательная технологическая опе­рация. Это связано с тем, что ос­тавшаяся наледь не успевает рас­таять и на нее намерзает вода из раствора. При оттаивании раство­ра в этом месте образуется воз­душная прослойка, которая суще­ственно снижает прочность кладки и приводит к значительной ее воздухопроницаемости.

При перерывах в работе нельзя укладывать раствор на верхний ряд кладки. Для предохранения от обледенения и заноса снегом во время работы и на время пере­рыва верх кладки следует накры­вать.

Обеспечение минимально необ­ходимого времени до замерзания раствора для перехода части влаги из раствора в капилляры кирпича обусловлено сложными процессами, возникающими в результате сопри­косновения раствора с камнем. Эта часть влаги в течение около 20мин заполняет капилляры кирпича, рас­твор шва при этом уплотняется. В зимних условиях раствор может за­мерзнуть раньше, чем капилляры будут заполнены, что недопустимо, так как приводит к снижению проч­ности шва кладки, уменьшению плотности, увеличению деформативности кладки.

Между тем, при правильной тех­нологии зимой можно выполнить кладку, качество которой мало от­личается от летней. С целью более полного заполнения швов раство­ром кладку следует вести способом в прижим.

Технологические приемы кладки в зимнее время, аналогичные прие­мам в летнее время, следующие:

• для соблюдения горизонтально­сти рядов кладки применяют поря­довки устанавливаемые на границах захва­ток, делянок, в местах пересечения стен и в углах;

• наружную версту выкладывают по причальному шнуру, закрепляемому к порядовкам в каждом ряду клад­ки, внутреннюю — по шнуру, закреп­ляемому через 2—3 ряда;

• вертикальность кладки углов, простенков и столбов проверяет ка­менщик в процессе кладки с помо­щью отвеса, горизонтальность ря­дов кладки — с помощью правила и уровня.

Способы каменной кладки в зим­ний период. Конструкции из кирпи­ча, камней правильной формы и крупных блоков можно возводить следующими способами:

• с противоморозными добавками на растворах не ниже марки М50;

• на обыкновенных растворах без противоморозных добавок с после­дующим своевременным упрочнени­ем кладки прогревом;

• способом замораживания на обыкновенных (без противомороз­ных добавок) растворах не ниже марки 10 при обеспечении достаточ­ной несущей способности конструк­ций в период оттаивания (при нуле­вой прочности раствора);

• в тепляках — в районах с низкими отрицательными температурами и сильными ветрами, в том числе при температуре ниже минус 30°С.

Кладка с противоморозными добавками. При приготовлении растворов с противоморозными добавками следует руководствоваться СП 82-101-98 «Приготовление рас­творов строительных», регламентирующим область применения и расход добавок (поташ, нитрит на­трия, нитрит кальция с мочевиной и др.), а также ожидаемую прочность раствора в зависимости от сроков его твердения на морозе. В целях повышения пластичности при применении поташа в раствор необходимо добавлять глиняное тесто, но не более 40 % массы цемента. Добавлять известь не рекомендуется. При использовании растворов с добавками нитрита натрия и нитрита кальция с мочевиной можно использовать в качестве пластификаторов известко­вое или глиняное тесто.

Приготовлять растворы с химиче­скими добавками рекомендуется на централизованных растворных уз­лах. Затворение их производится водными растворами химических добавок, которые загружают в рас-творосмесители после заполнителя, затем смесь перемешивают в тече­ние 1,5—2мин, после чего добавля­ют цемент и перемешивание про­должают еще 2—3мин.

Подача растворной смеси на рабочее место или транспортиро­вание с растворного узла разре­шается в не утепленной, но закры­той таре. С целью сохранения не­обходимой удобоукладываемости температура его при транспорти­ровании и укладке допускается 0. +5°С, но не выше 15°С, а для растворов с хлористыми солями и поташом — не выше +5°С.

При использовании поташа ре­комендуется на централизованных заводах приготовлять сухую рас­творную смесь, а на строительной площадке — раствор, вводя в смесь воду и добавку сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ) для за­медления схватывания смеси в ко­личестве не более 1 % массы вя­жущих. Подогрев растворных сме­сей с поташом запрещается, так как смесь потеряет подвижность и таким раствором невозможно будет вести кладку.

Для возведения зданий с наруж­ными стенами облегченной (колодцевой) кладки следует использовать растворы с противоморозными до­бавками. С внутренней стороны по­лости кладки необходимо выпол­нять подрезку швов и освобождать ее от остатков раствора, а все на­ружные швы — тщательно расши­вать.

В рабочих чертежах зданий повы­шенной этажности (9 этажей и более), возводимых зимой на раство­рах с противоморозными химиче­скими добавками, следует указывать требуемые промежуточные прочно­сти раствора на этажах для различ­ных стадий готовности зданий.

Кладка на растворах без противоморозных добавок с по­следующим упрочнением конст­рукций искусственным обогре­вом. Порядок производства работ предусматривает проектная органи­зация в рабочих чертежах конструкций.

Растворную смесь следует пода­вать в утепленные ящики (рис. 10.1), конструкции ЦНИИОМТП вместимо­стью 0,31м 3 . Ящик сварен из метал­лических листов и каркаса и снабжен двумя откидывающимися утепленны­ми крышками и четырьмя петлями для строповки. Между металлически­ми листами уложен утеплитель «Пеноплэкс 45» толщиной 50мм. Масса ящика -120кг.

Температура раство­ра в момент укладки должна быть не менее приведенной в СНиП 3.03.01-87, табл. 33 и составлять от 5 до 25°С в зависимости от температуры наружного воздуха и скорости ветра.

Кладку необходимо выполнять с соблюдением следующих требова­ний: утепленную часть здания (обыч­но часть этажа) оборудуют вентиля­цией, обеспечивающей влажность воздуха в период прогрева не более 70 %; кладку нагружают после про­грева только после контрольных ис­пытаний и установления соответствия прочности раствора отогретой кладки требованиям рабочих чертежей; температура внутри прогреваемой части здания в наиболее охлажден­ных местах — у наружных стен на вы­соте 0,5м от пола — должна быть не ниже 10°С.

Глубина оттаивания кладки в кон­струкциях при обогреве их теплым воздухом, продолжительность от­таивания и прочность растворов, твердеющих при различных темпе­ратурах, принимаются по СНиП 3.03.01-87 (соответственно табл. 30, 31 и 32) и корректируются строи­тельной лабораторией.

Рис. 10.1 Утепленный ящик для раствора:

1 — каркас; 2 — крышка; 3 — петли для подъема

Возможны следующие способы обогрева каменной кладки: 1) после устройства очередного этажа утепля­ют верхнее и нижнее перекрытие, за­крывают и утепляют все проемы и в закрытый контур подают воздухонаг­ревателями теплый воздух с темпера­турой не более 40°С; 2) в швы кладки закладывают греющие провода или после кладки очередного яруса (1, 2м кладки) кладку закрывают инвен­тарными греющими щитами и про­гревают до набора раствором не ме­нее 20 % проектной прочности.

Кладку наружных стен рекомендуется вести с клиновых лесов (рис. 10.2) конструкции ЦНИИОМТП. Работу выполняет звено каменщиков не менее трех человек: двое ведут кладку, третий укладывает утеплитель. Для креп­ления греющих щитов в кладку необ­ходимо закладывать крючья. Темпе­ратура на греющей поверхности не должна превышать 40ºС.

Для кон­троля в шов кладки закладывают ме­таллические трубки и измеряют в них температуру.

С целью повышения качества клад­ки, определяемого в основном поте­рей пластичности раствора из-за его замерзания, предлагается организо­вать подогрев кирпича в устройстве (рус.10.3) конструкции ЦНИИОМТП до положительной температуры около 10. 15 °С. Размеры устройства, мм: длина — 3500, ширина — 3500, высо­та — 2400; масса – 1400кг.

Рис 10.2 Клиновые леса:

1 — опорный элемент; 2 — стойка; 3 — горизонтальная связь; 4 — настил;

5 — розащитный щит; 6 — ограждение; 7 — вилка связи; 8 — клин

Устройство включает четыре уте­пленные крышки и четыре пары уте­пленных дверей, которые могут от­кидываться и открываться независи­мо друг от друга. В качестве утепли­теля применен материал «Пено-плэкс-45». Металлический каркас имеет решетчатое дно, на которое устанавливают поддоны с кирпичом. Принцип работы устройства сле­дующий.

Открывают одну из верхних крышек и соответствующую пару дверей, в результате чего образуется открытое с трех сторон пространст­во, на которое с помощью крана ус­танавливают два поддона с кирпи­чом, а затем на них еще два поддона. Аналогично загружают остальные секции устройства.

Двери и крышки закрывают, через патрубок подводят горячий воздух, и кирпич нагревается до нужной температуры (около +10 °С). Подогретый кирпич подают к месту кладки краном, при этом необ­ходимо открыть соответствую­щую утеплен­ную крышку и пару дверей. Ос­вободившуюся секцию загружа­ют новой порци­ей кирпича. В течение суток при использова­нии теплогенератора мощно­стью 10-20 кВт можно подо­греть 16 поддо­нов кирпича.

Рис. 10.3. Устройство для подогрева кирпича:

1 — каркас; 2 — утепленная дверь; 3 — утепленная крышка; 4 — поддон с кирпичом;

5 — подача горячего воздуха

Кладка способом заморажи­вания на обыкновенных (без противоморозных добавок) рас­творах. В зимний период этим способом разрешается возводить здания высотой не более четырех этажей и не выше 15м при соответ­ствующем расчетном обосновании, приведенном в рабочих чертежах. Допускается возводить здания с наружными сте­нами облегченной кладки на высоту не более одного этажа при условии, что пространство между наружными и внутренними рядами будет запол­няться плитным утеплителем.

Рис. 10.4. Схема тепляка на часть этажа:

1 — возведенная часть здания; 2 —боковая ферма; 3 — опорная стойка; 4 — продольная балка; 5 — утеп­ленный щит; 6 и 7 — крышное и торцевое полотнища; 8 — центральная вставка или секция; 9 —торцевая рома;

10 — базовая секция

При выполнении кладки необхо­димо соблюдать следующие требования: температура рас­твора во время укладки должна быть не ниже указанной в табл. 33 СНиП 3.03.01-87; рабо­ты следует выполнять одновременно по всей захватке, размер де­лянки для звена камен­щиков должен быть уменьшен до 6 м; во избежание замерзания раствор следует укла­дывать не более чем на два смежных кирпича при кладке версты и не более чем на 6 — 8 кир­пичей при выполнении забутовки; на рабочем месте каменщика до­пускается иметь запас раствора не более чем на 30 — 40 мин, ящик для раствора необхо­димо утеплять или по­догревать; не допуска­ется использовать за­мерзший или отогре­тый горячей водой рас­твор.

Перед наступлением оттепели до начала от­таивания кладки по всем этажам здания следует выполнить пре­дусмотренные рабочи­ми чертежами и проек­том производства работ мероприятия по раз­грузке, временному кре­плению или усилению перенапряженных ее участков (стол­бы, простенки, опоры, фермы и про­гоны) с использованием обойм или стоек. Перекрытия должны быть ос­вобождены от случайных, не преду­смотренных проектом нагрузок.

Кладка в тепляке. Работы ве­дут при температуре внутри тепляка не ниже +5° С, т.е. аналогично лет­ним условиям. Тепляк, как правило, состоит из инвентарных устройств, которые в летнее время можно ис­пользовать как леса, временные склады. Каменные материалы перед подачей в тепляк следует отогреть до положительной температуры или выдержать в тепляке не менее одних суток. Раствор подают с температу­рой не менее 10 — 15° С, чтобы обеспечить набор прочности в кратчай­шие сроки.

ЦНИИОМТП предлагает две ос­новные технологические схемы ка­менной кладки в тепляке: 1) с уст­ройством тепляка на части здания (рис. 10.4) или одного этажа; 2) с уст­ройством тепляка на все здание.

Возводимое здание разбивают на захватки с размерами, несколько меньшими, чем тепляк. На первой за­хватке монтируют тепляк: устанавли­вают опоры и балки, раскрепляют их между собой связями; затем монти­руют фермы, прогоны и тент; устраи­вают освещение, устанавливают вне тепляка воздухонагреватель для по­дачи теплого воздуха в тепляк.

В теп­ляке следует поддерживать температуру не ниже +10°. 15°С и влажность воздуха не более 70 %. Перед вхо­дом в тепляк организуют шлюз. Кладку внутри тепляка ведут с инвен­тарных клиновых лесов. Высота яру­са кладки — 1,2м, ширина настила — 1500мм.

Способы и приемы кладки ис­пользуют такие же, как в летних ус­ловиях. Длина делянки определяет­ся размерами тепляка и составом звена каменщиков. Кладка ведется на высоту этажа, поэтому необходи­мо тщательно выполнить выноску осей конструкций и отметок.

При температуре ниже -20°С с целью улучшения качества кладки и создания более комфортных усло­вий работы каменщиков обеспечива­ют предварительный подогрев кирпи­ча до положительной температуры.

Тепляк на все здание состоит из опорной части, собираемой из конст­рукций клиновых лесов конструкции ЦНИИОМТП; ферм покрытия, прого­нов, связей, утепленных и светопрозрачных щитов; входного шлюза; системы освещения; системы отопле­ния, расположенной вне тепляка; грузовых подъемников для подачи материалов. Опорная конструкция может собираться на высоту от 4 до 24м с шагом 4м. Для увеличения же­сткости применяют диагональные связи и диаграммы жесткости. Фер­ма перекрывает пролет 12, 18 и 24м.

Таким образом, соблюдая реко­мендуемые технологические требо­вания, можно обеспечить хорошее качество каменной кладки в зимних условиях.

Бетонирование конструкций в зимних условиях. Существующие методы зимнего бетонирования подразделяют на две основ­ные группы: с безобогревным выдерживанием бетона и с искус­ственным прогревом бетона монолитных конструкций. Методы бетонирования с искусственным прогревом позволяют не только непрерывно вести работы в зимних условиях, но и интенсифици­ровать процесс набора прочности бетоном, сократить сроки строи­тельства и увеличить темпы оборачиваемости опалубки.

К методам зимнего бетонирования с безобогревным выдер­живанием бетона относят метод «термоса» и его разновидности: с применением противоморозных добавок и с предварительным разогревом бетонной смеси.

К методам бетонирования с искусственным прогревом бетона конструкций относят электротермическую обработку (электро­прогрев сквозной и периферийный, индукционный электропро­грев, греющие опалубки), прогрев бетона паром, горячим возду­хом и в тепляках, обогрев инфракрасными лучами.

При выборе и проектировании методов зимнего бетонирова­ния исходят из реальных условий, которые существуют или могут быть созданы на конкретном объекте.

Метод «термоса» основан на использовании для твердения бетона тепла, выделяемого в процессе гидратации цемента, а также внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении (25 — 45 °С). Для уменьшения теплопотерь опалубку и бетонируемую кон­струкцию дополнительно утепляют теплоизоляционными мате­риалами.

При проектировании бетонных работ с выдерживанием бетона по методу «термоса» выполняют теплотехнический расчет. Счи­тают, что суммарное количество тепла в бетоне должно быть равно теплопотерям конструкции при ее остывании до 0 °С в течение некоторого времени т. За рассматриваемый промежуток времени бетон должен иметь положительную температуру и набрать проектную прочность. Этому условию соответствует формула теплового баланса, предложенная Б. Г. Скрамтаевым:

откуда продолжительность остывания бетона τ от начальной тем­пературы до конечной в конструкции с модулем поверхности больше 3

где τ— продолжительность остывания бетона, ч; jб — объемная масса бетона, кг/м 3 ; Сб — удельная теплоемкость бетона, Дж/(кг-К); tб н — температура уло­женной бетонной смеси, К; Ц — расход цемента на 1м 3 бетона, кг; Э — зкзотермия, т.е. тепловыделение 1кг цемента за время твердения бетона, кДж/кг; tн. в — температура наружного воздуха (принимается средняя за время остывания бетона), К; Мп — модуль поверхности, м -1 ;

tбк — температура бетона к концу остывания конструкции, К (для бетонов без противоморозных добавок рекомендуется принимать не ниже 278 К); К — коэффициент теплопередачи опалубки или укрытия не опалубленных поверхностей, Вт/(м 2 ·ч·°К);

tб. ср — средняя температура бетона за время его остывания, К: tб.ср = tб.к+ (tб.н — tб.к)/[1,03 + 0,181Мп + 0,006(tб.н — tб.к)] или приближенно может быть принята следующей: (tб. н + 5)/2 при Мп ≤ 4; tб.н /2 при Мп = 5-8; tб.н /3 при Мп =9-12

Наименьшую погрешность формула Б. Г. Скрамтаева дает при Мп = 4 — 6, ее использование при Мп < 3 и Мп > 12 не рекомендуется.

Коэффициент теплопередачи опалубки или укрытия не опа­лубленных поверхностей К определяется по формуле

где δj — толщина каждого слоя ограждения, м; λj — коэффициент теплопровод­ности материала каждого слоя ограждения, Вт/(м·ч·°К); а — коэффициент теп­лопередачи у наружной поверхности ограждения, Вт/( м·ч·°К).

Методом «термоса» обычно пользуются при бетонировании массивных конструкций с модулем поверхности до 6 при укладке смесей на портландцементе и с модулем поверхности до 10 — на глиноземистом и быстротвердеющем портландцементе.

Выдерживание бетона «методом термоса» является наиболее экономичным и простым в производстве, так как не требует уст­ройств по обогреву бетона в конструкциях, их обслуживания и расхода электроэнергии, пара и топлива.

Опалубку снимают с разрешения технического персонала стро­ительства до ее примерзания к остывшему бетону.

Для практических расчетов имеются номограммы, которые позволяют оценить прочностные свойства бетонов к моменту ос­тывания. При этом учитываются данные о температуре уклады­ваемой смеси, расходе цемента, наружной температуре и тепло­изоляционных свойствах опалубки (рис. 10.5).

Особое значение в условиях зимнего бетонирования приобре­тает необходимость сохранения энергии тепла бетонной смеси в процессе ее транспортирования и доставки к месту укладки.

Так, при доставке смеси автобетоносмесителями последние обо­рудуются нагревательными кабелями, закрепленными с внешней поверхности барабана, которые подключают через токоприемник к дополнительному генератору, устанавливаемому на двигателе автомобиля. Барабан утепляется пенополиуретаном и защищает­ся кожухом от намокания.

При таких условиях можно транспор­тировать бетонные смеси на большие расстояния при температуре наружного воздуха до -40°С. Иногда для подогрева бетонной смеси используется теплота выхлопных газов при транспортировании автобетоновозом и автобетоносмесителями. Кузов автобетоновоза имеет дополни­тельную полость. Выхлопные газы поступают во внутреннюю полость и предохраняют смесь от переохлаждения.

Метод «термоса» с применением противоморозных добавок является одной из разновидностей рассмотренного выше метода и позволяет осуществлять бетонирование в зимних условиях с ис­пользованием бетонов, твердеющих при отрицательных температурах.

Рис. 10.5. Номограмма для определения прочности бетонов при бетониро­вании методом

«горячего термоса»

Метод заключается в использовании смесей с химическими добавками, понижающими температуру замерзания жидкой ком­поненты бетонной смеси и обеспечивающими твердение бетона при температуре ниже 0°С, т.е. увеличивающими время, в течение которого бетон может набрать прочность.

СНиПом в качестве добавок рекомендованы: углекислый калий-поташ (К2СО3), нитрит натрия (NaNO2), хлорид кальция (СаС12), хлорид натрия (NаС1). Новые противоморозные до­бавки, такие, как нитрит кальция — мочевина (НКМ), аммиач­ная вода (NН4ОН), нитратнитритхлорид кальция — мочевина (ННХКМ), сода-поташ-пластификатор (СПП), в настоящее время применяются в опытном порядке по специальным инструкциям.

Бетоны с противоморозными добавками допускается исполь­зовать при условии обеспечения набора ими до замерзания кри­тической прочности не менее 5МПа, а при повышенных требова­ниях к морозостойкости и водонепроницаемости бетона (Мрз ≥ 200 и В ≥ 4) — не менее 50 % от проектной.

Бетоны с противоморозными добавками можно применять только в том случае, если во время выдерживания их до набора критической прочности температура бетона не опускается ниже

— 10°С при применении хлористого натрия; — 15°С при совмест­ной добавке хлористых солей (NаСl + СаС12) и нитрита натрия;- 25°С при применении поташа, НКМ, СПП. При температурах ниже указанных бетон замерзает и его твердение практически прекращается.

Применение противоморозных добавок имеет значительные ограничения. Они не используются при бетонировании следующих конструкций: предварительно напряженных; подвергающихся воз­действию динамических нагрузок; эксплуатируемых при влажно­сти воздуха более 60 % и при температуре более 60°С, соприка­сающихся с агрессивными водами, находящихся в непосредствен­ной близости (до 100м) к источникам тока высокого напряже­ния; монолитных дымовых, вентиляционных труб и башенных гра­дирен.

Метод «горячего термоса» заключается в кратковременном форсированном электроразогреве бетонной смеси непосредственно перед укладкой и последующем выдерживании уложенного бе­тона по «методу термоса» без обогрева.

Метод «горячего термоса» позволяет отказаться от нагрева заполнителей на бетонном заводе и ограничиться только их оттаиванием, увеличить дальность и длительность транспорти­рования бетонной смеси на морозе, не опасаясь ее остывания до температуры 5°С (перед нагревом), обеспечить высокую (до 60 — 80°С) начальную температуру смеси tб.н при укладке и тем самым применить метод «термоса» для конструкций с Мп ≤ 12. .

Расчет целесообразности использования метода «горячего термоса» ведут по формулам метода «термоса».

Электроразогрев бетонной смеси осуществляют при напряже­нии тока 380В и, реже, 220В. Для организации электроразогрева на строительной площадке оборудуют пост с трансформатором (с напряжением на низкой стороне 380 или 220В), распредели­тельным щитом и пультом управления.

Электроразогрев бетонной смеси осуществляют в основном пластинчатыми электродами в бункерах и бадьях или с помощью опускных электродов в кузовах автосамосвалов, иногда на специальных установках непрерывного дей­ствия.

Метод электротермообработки бетона имеет ряд разновидно­стей. Он основан на преобразовании электрической энергии в теп­ловую непосредственно внутри бетона либо в различного рода электронагревательных устройствах, тепло от которых подводится к бетону конвективно, контактно или радиационно (обогрев).

В строительстве освоены следующие методы: электродный прогрев (собственно электропрогрев); обогрев в электромагнитном поле (индукционный); обогрев различными электронагре­вательными устройствами (контактный, конвекционный, в том числе инфракрасного излучения).

Электротермообработку бетона наиболее целесообразно про­изводить до набора им прочности 50—60 % от проектной, так как при дальнейшей тепловой обработке интенсивность тверде­ния замедляется, и удельный расход электроэнергии соответ­ственно возрастает.

Расчет электротермообработки бетона сводится к вычисле­нию мощности, требуемой на нагрев бетона, опалубки и на вос­полнение теплопотерь в окружающую среду с учетом тепловыде­ления цемента, а также к определению параметров тока и уст­ройств, обеспечивающих выделение тепла соответственно требуемой мощности (напряжение, сила тока; тип и места размещения электродов или электронагревательных устройств, их характе­ристики).

Рис. 10.6. Оборудование и схемы индукцион­ного и инфракрасного прогрева бетона:

а — индуктор для прогрева оголовка сваи; б — ин­фракрасный прогрев плиты; в — пост для предва­рительного электроразогрева бетонной смеси в са­мосвалах; г — поворотная бадья для электроразонагрева смеси; д — схема поста для разогрева бетон­ной смеси; 1 — инвентарный кондуктор; 2 — бетон; 3 — провод; 4 — стальной кожух; 5 — изо­ляция; 6 — стальная опалубка; 7 — брезент; 8 — свая; 9 — отражатель;

10 — инфракрасные излу­чатели; 12 — самосвал; 13 — тельфер; 14 — блок электродов: 15 — ограждение; 16 — заземление; 17 — электроды: 18 — отбойный брус; 19 — петля; 20 — токопроводящие устройства; 21 — вибратор; 22 — корпус бадьи; 23 — кабель; 24 — заземление; 25 — калитка в ограждении;

26 — ворота для въезда ма­шин

При электротермообработки бетона особое внимание уделяют пароизоляции неопалубленных поверхностей для предотвраще­ния пересушивания бетона, а также теплоизоляции бетонируемой конструкции для выдерживания заданного режима при минималь­ном расходе электроэнергии и повышении равномерности темпе­ратурного поля в бетоне.

Электродный прогрев — наиболее эффективный и распростра­ненный способ электротермообработки, основанный на исполь­зовании тепла, выделяющегося в бетоне при прохождении по нему электрического тока. Достигается это путем включения свеже­уложенной бетонной смеси в качестве сопротивления в цепь переменного тока промышленной частоты с помощью металличе­ских электродов различной конструкции. Благодаря применению переменного тока в цементном тесте в процессе прогрева практи­чески не происходит явления электролиза.

При сквозном прогреве ток протекает через массу бетона, и тепловая энергия выделяется в теле конструкции. В случае периферийного прогрева ток протекает через бетон между элек­тродами, установленными по наружной поверхности конструкции, и бетон прогревается при передаче тепловой энергии от пери­ферии вовнутрь конструкции, а также за счет экзотермии це­мента.

Для электропрогрева бетона используют пластинчатые, поло­совые (ленточные), стержневые, струнные, а также кольцевые типы электродов.

Требуемое расстояние между электродами и арматурой обес­печивают применением различных изоляторов — цементных, пласт­массовых, текстолитовых, а также деревянных реек, удаляемых по мере укладки бетонной смеси и ее уплотнения.

В зависимости от места установки различают внутренние и поверхностные электроды. Внутренние электроды, оставляемые в бетоне после прогрева, могут быть стержневые, струн­ные и плавающие (рис. 10.7).

Инфракрасные излучатели работают на электроэнергии, газе (природном и сжиженном), мазуте. Наибольшее распростране­ние получили излучатели, работающие на электроэнергии.

Процесс обогрева бетона инфракрасными лучами условно делят на три периода: подъем до температуры заданной; изотер­мический прогрев; остывание.

В построечных условиях установки инфракрасного излуче­ния в виде переносных рам со смонтированными на них несколь­кими излучателями применяют для термообработки бетона тонко­стенных конструкций с большим модулем поверхности (стен, плит), стыков, подливок, в том числе под металлические кон­структивные элементы, а также для отогрева замерзшего бетона в рабочих швах и т. п., обеспечивая в течение нескольких часов набор бетоном прочности до 70 %.

Контактный электрообогрев бетона заключается в непосред­ственной теплопередаче от греющих поверхностей к прогревае­мому бетону. Распространение тепла в самом бетоне обеспечивается преимущественно его теплопроводностью.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2022 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.026 с) .

Источник: studopedia.org

Условия строительства

Строительство в экстремальных климатических условиях

К экстремальным климатическим условиям относятся низкие температуры окружающего воздуха, жаркий климат, повышенные ветровые нагрузки, сейсмичность, а также явно выраженная постоянно высокая влажность воздуха.

Согласно соответствующей нормативной литературе, в строительстве условия зимнего периода наступают при установлении среднесуточной температуры наружного воздуха ниже пяти градусов Цельсия и при среднесуточной минимальной температуре почвы ниже нуля градусов. Надо сказать, что зимний период строительства оказывает наибольшее влияние на земляные работы (работы нулевого цикла) и на бетонирование каркаса сооружения или его фундаментов. Прекращение данных работ непременно привело бы к увеличению сроков строительства, и как следствие – удорожанию проекта и увеличению накладных расходов. В результате увеличения сроков строительства возрастает себестоимость строительной продукции, сокращаются объемы ее реализации, это порождает множество социальных неудобств.

В этой связи в процессе проектирования предусматривается целый цикл специальных решений, направленных на получение возможности круглогодичного проведения земляных и бетонных работ. Например, для земляных работ:

• специальные мероприятия по предотвращению замерзания грунтов основания;
• оттаивание грунтов основания перед их разработкой;
• механическое рыхление мерзлых грунтов;
• разработка мерзлых грунтов основания посредством взрывных работ.

Поимо прочего строительными календарными планами в этот период предусматриваются работы, как можно менее зависящие от температур наружного воздуха.

По части проведения бетонных работ в зимний период также существует ряд требований, например:

• выбор соответствующего метода зимнего бетонирования и его технико-экономическое обоснование;
• максимальное сохранение тепловыделений бетонной смеси при ее транспортировке на объект строительства, а также при её укладке;
• удаление наледи и снега с поверхности опалубочных и арматурных изделий;
• соблюдение температурно-влажностных требований выдерживания бетонной смеси.

Готовые работы на аналогичную тему

Основная задача технологии зимнего бетонирования заключается в обеспечении необходимых условий, при которых монолитные железобетонные конструкции в кратчайшие сроки и при наименьших затратах могли бы набрать необходимую критическую прочность по морозостойкости, либо проектную прочность, которая требуется для восприятия нагрузок от вышележащих конструкций.

Рисунок 1. Зимнее бетонирование. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Основной проблемой при строительстве в условиях жаркого климата (более 25 градусов Цельсия) является потеря влаги из строительных материалов в «мокрых» процессах. К «мокрым» процессам относятся бетонные и отделочные работы, а также послойное уплотнение грунта при его отсыпке. Технологические требования по производству подобных работ предусматривают повышенный расход воды на поливку и дополнительный расход теплоизоляционных материалов.

Стоит отметить, что при проведении строительных работ как в условиях жаркого, так и холодного климата должны соблюдаться необходимые мероприятия по охране труда и технике безопасности, которые закреплены в соответствующей нормативной литературе.

Решение возникающих вопросов по части проведения строительных работ в тех или иных условиях необходимо искать путем последовательной проработки соответствующих технологических решений, применения современных технологий в строительстве и новейших строительных материалов, комплексной механизации процессов, а также постоянного повышения квалификации рабочих.

Особенности зимних условий строительства

Набор прочностных характеристик бетонной смеси в зимних условиях имеет свои особенности. Основной проблемой производства работ в зимних условиях является замерзание в бетоне химически несвязанной воды ещё в начале его структурообразовательного процесса. После замерзания несвязанная вода увеличивается в объеме до 9%, что неизбежно приводит к разрушению связей в бетонном изделии или конструкции.

При этом конечная прочность такого бетона в конечном итоге снижается до 20% в сравнении с бетоном, выдержанным в нормальных условиях. Надо сказать, что замерзание воды в бетонной смеси влияет и на другие процессы, впоследствии снижающие её прочностные характеристики. Например, ледяная пленка, образующаяся после замерзания жидкости, обволакивает арматуру и все виды заполнителей бетонной смеси. Данная ледяная корка препятствует необходимому сцеплению заполнителя и арматуры с цементным тестом и формированию плотной структуры бетона после оттаивания.

Критической прочностью бетона называется доля от необходимого значения прочности, при достижении которого бетон может подвергаться замораживанию без снижения его прочностных показателей по наступлению положительных температур.

Сейсмические условия строительства

Сейсмичность района строительства характеризуется возможной интенсивностью землетрясений данного региона. В российской нормативной литературе сейсмичность данного района можно определить по картам сейсмического районирования. Интенсивность предполагаемых землетрясений измеряется в баллах.

Для оценки сейсмичности в разных странах используются различные шкалы сейсмичности. Так, в СССР была принята двенадцатибалльная шкала, названная MSK-64. К сейсмически опасным районам относят территории, имеющие сейсмичность свыше шести баллов. В расчетах сооружений и их отдельных конструкций на прочность и устойчивость учитывается повторяемость наиболее сильных землетрясений (например, 1 раз в 100, 1000 и 10000 лет). Учет данных поправок может скорректировать предельную несущую способность сооружений и конструкций до 20 процентов в большую сторону, что всегда отражается на их стоимости.

Рисунок 2. Последствия землетрясения в сейсмически активном районе. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Сейсмостойкость сооружений может быть обеспечено двумя факторами: выбором благоприятной площадки строительства в плане сейсмической активности и разработкой максимально рациональных конструкций.

Источник: spravochnick.ru