Файл: Леви С.С. Бетонные и железобетонные работы.pdf

ловиях,—100% проектной прочности (что должно специ­ ально оговариваться в проекте). К последним следует относить, например, конструкции, подвергающиеся сра­ зу после затвердевания многократному попеременному замораживанию и оттаиванию, очень вредно отражаю­ щемуся на качестве бетона; конструкции, к которым по­ мимо прочности предъявляются определенные требова­ ния по морозостойкости и водонепроницаемости, и др.

Перечисленные выше требования вызываются тем, что бетон при отрицательной температуре (ниже 0°С) не твердеет, так как вода в нем превращается в лед, и физико-химические процессы взаимодействия между цементом и водой затворения практически прекращают­ ся. Однако когда замерзший бетон оттает, то процес­ сы твердения возобновятся, и если замерзание произо­ шло не ранее достижения им критической прочности, то впоследствии бетон получит заданную (проектную) прочность. Если же дать бетону замерзнуть раньше, то произойдет частично безвозвратная потеря прочности (главным образом из-за нарушения сцепления между крупным заполнителем и цементным раствором). Поте­ ря прочности будет тем больше, чем моложе был бетон к моменту замерзания (так, например, бетон на порт­ ландцементе, замороженный через сутки после укладки, безвозвратно теряет до половины своей прочности).

Для снятия несущей опалубки бетонных и железо­ бетонных конструкций требуется, чтобы прочность бето-

251

на составляла 50—100% проектной. Такие конструкции после распалубки могут быть во многих случаях без вреда для них подвергнуты действию мороза. Однако не­ обходимо, чтобы в каждом конкретном случае были со­ поставлены величины распалубочпой и критической прочности, чтобы убедиться, что распалубленный бетон можно без вреда для него подвергнуть действию моро­ за. В тех же случаях, когда из условий многократной оборачиваемости опалубки последняя (например, боко­ вые щиты опалубки фундаментов, подколонников, стен и т. п.) снимается ранее достижения бетоном критиче­ ской прочности, необходимо распалубленные поверхно­ сти временно укрывать (брезентом, матами и др ).

Укрывать распалубленные поверхности бетона при­ ходится и в тех случаях, когда разность температур по­ верхности бетона и наружного воздуха превышает: 20° С

при положительной температуре бетона; ни в коем слу­ чае нельзя допускать примерзания опалубки к бетону.

Для твердения в зимних условиях бетона, приготов­ ленного на обычной воде (без введения в нее химиче­ ских добавок солей, понижающих точку замерзания об­ разующегося при этом солевого раствора), необходимо прежде всего, чтобы он был уложен в опалубку теплым и все его составные части имели положительную темпе­ ратуру. Нельзя, например, укладывать в опалубку бе­ тонную смесь, приготовленную на мерзлом песке и*щеб-

так же модуль поверхности колонны сечением 40X40 с м высотой Н

Таким образом, если для указанных конструкций (с модулем по­ верхности свыше 5) температура поверхности бетона при распалубке составит 5° С, бетон необходимо вновь временно укрыть при темпе­ ратуре воздуха —25° С и ниже., поскольку температурный перепадпревысит 30°.

252

жащаяся в песке и щебне в мерзлом состоянии влага оттает и займет меньший объем (известно, что вода при замерзании увеличивается и, наоборот, лед при оттаи­ вании уменьшается в объеме примерно на 10%), в ре­ зультате чего получится рыхлый, пористый, а следова­ тельно, и малопрочный бетон. Поэтому в зимнее время бетонная смесь приготовляется на подогретой воде. За­ полнители (песок, щебень) также нагревают или оттаи­ вают до положительной температуры ‘. Цемент не подо­ гревается, так как при перемешивании с водой и запол­ нителями он быстро принимает положительную темпе­ ратуру.

Перевозка бетонной смеси и ее укладка ведутся быст­ ро, чтобы температура бетонной смеси, уложенной в опа­ лубку, была положительной.

Создание искусственной тепловлажной среды для бе­ тона, приготовленного из подогретых материалов и уло­ женного теплым в опалубку на срок, необходимый для твердения, может быть достигнуто как без обогрева уло­ женного бетона (метод «термоса»), так и с искусствен­ ным обогревом бетона или окружающей его среды (элек­ тропрогрев, паропрогрев и др.).

Метод термоса применяется для массивных конструк­ ций, как, например, больших фундаментов, толстых плит, и лишь отчасти — при небольших морозах — для каркасных конструкций (балок, колонн) с большими поперечными размерами.

Этот способ основан на том, что бетон, уложенный в подогретом состоянии в утепленную опалубку, будучи хорошо укрыт от мороза с утеплением всех открытых его поверхностей, остывает настолько медленно, что к моменту замерзания успевает набрать необходимую прочность. Медленное остывание массива (по сравнению с тонкими конструкциями, находящимися в тех же усло­ виях) объясняется тем, что у массива поверхность, че­ рез которую тепло уходит в окружающее пространство, мала по сравнению с его объемом. К тому же остывание массивов замедляется еще тем, что цемент при твер­ дении выделяет тепло. В очень больших массивах это1

1 Исключение может быть допущено для сухого щебня или гравия, не содержащего наледи на зернах; такой заполнитель при наруж­ ной температуре выше —5° С может загружаться в смеситель неотогретым при условии, что по выходе из смесителя бетонная смесь будет иметь заданную температуру.

253

приводит даже к длительному повышению температуры в бетоне (до 30—40°С).

Тонкие конструкции остывают очень быстро, поэто­ му приходится прибегать к искусственному обогреву их (паром, электрическим током, теплым воздухом). При этом в целях экономии тепла, пара и электроэнергии стремятся сочетать метод термоса с искусственным про­ гревом бетонной смеси или бетона.

Наиболее экономичным и удобным в производствен­ ном отношении показал себя способ предварительного электроразогрева бетонной смеси перед ее укладкой, описанный в п. 2 настоящей главы. Использование этого способа позволяет значительно расширить область при­ менения метода «термоса», особенно при небольших мо­ розах.

Очень удобно сочетать метод термоса с выдержива­ нием в тепляке для фундаментов, расположенных в от­ дельных котлованах, если подошва фундамента находит­ ся значительно ниже уровня промерзания грунта. Если такие котлованы хорошо закрыть сверху с захватом бро­ вок так, чтобы в котлованы не попадал холодный воз­ дух, то в них за счет отдачи тепла талым грунтом по­ степенно устанавливается небольшая положительная температура (1°С), обусловливающая твердение бетона.

2. Приготовление, транспортирование и укладка бетонной смеси

Температура бетонной смеси по выходе из бетоносме­ сителя и ее составляющих при загрузке в смеситель не должна превышать величин, указанных в табл. 29.

Т а б л и ц а 29

Наибольшая допустимая температура бетонной смеси и ее составляющих

254

Порядок загрузки смесителя составляющими ' мате­ риалами следующий: одновременно с началом подачи воды в смеситель загружают щебень (гравий), и лишь после заливки примерно половины требуемого количе­ ства воды и нескольких оборотов барабана (чаши) сме­ сителя (когда температура воды немного понизится) загружают песок и цемент.

Приведенные ограничения температур составляющих и порядок загрузки их имеют целью предотвратить чрез­ мерно быстрое схватывание цементного теста, препятст­ вующее его равномерному распределению по объему смеси и ухудшающее условия его твердения. Ограниче­ ние температуры бетонной смеси связано с необходимо­ стью, во-первых, уменьшить загустевание смеси и сни­ жение ее подвижности, затрудняющее плотную укладку смеси в опалубку, а во-вторых, снизить потери тепла, содержащегося в смеси при ее транспортировании к ме­ сту укладки (чем выше температура смеси, тем теплопо­ тери больше).

Зимой наиболее выгодно транспортировать смесь в быстро перемещаемой таре большого объема (в боль­ ших бадьях и кузовах автомобилей-самосвалов), так как при этом смесь меньше остывает. Бадьи накрывают де­ ревянными утепленными крышками, а при больших мо­ розах обшивают снаружи (фанерой по войлоку и дру­ гими способами). Кузова автомобилей-самосвалов также накрывают. Удобен обогрев кузова автомобиля-само­ свала отходящими газами. Газы пропускают либо через специально устроенное двойное дно кузова, либо выво­ дят через трубы к верхней части кузова и дают им та­ кое направление при выходе, чтобы над бетонной смесью образовывалась непрерывная тепловая завеса.

В зимних условиях особенно целесообразно использо­ вать специальные автобетоновозы с глубоким кузовом, приспособленные для перевозки нагретой смеси с мини­ мальными теплопотерями.

Потери тепла при самой перевозке меньше, чем по­ тери при перегрузочных операциях, поэтому зимой необ­ ходимо применение бесперегрузочных способов доставки бетонной смеси от бетоносмесителя к месту укладки.

ски в процессе их прогреваться паром. Места перегруз­ ки и выгрузки должны быть защищены от ветра. При

255