Основы возведения оболочек

Категория: Оборудование | Автор: Мистер Ж | Опубликовано: 22.07.2010

Проектирование оболочек и разрезка их на сборные элементы должны вестись с учетом требований, налагаемых на конструкции условиями их индустриального изготовления и скоростного монтажа, а также с учетом удобства транспортирования и хранения готовых элементов.
В настоящей главе кратко изложены наиболее употребительные методы и приемы изготовления, хранения, перевозки, монтажа и замоноличивания сборных оболочек преимущественно для северных районов.
Изготовление элементов сборных оболочек
Ниже рассматриваются методы изготовления отдельных элементов, из которых собирается криволинейная поверхность оболочки (панели). Элементы диафрагм в виде плоских балок, ферм, арок и затяжек изготовляются обычными методами в стальных формах.
Производство элементов оболочек может быть организовано как на заводе железобетонных изделий, так и на приобъектном полигоне. Полигонное изготовление является сезонным, так как с наступлением морозов многие операции существенно затрудняются. Для ответственных конструкций в суровых климатических условиях производство следует организовать в закрытом помещении.
Процесс изготовления железобетонных элементов распадается на четыре основных этапа: заготовку арматуры, формование (со смазкой формы и установкой арматуры), термовлажностную обработку и распалубку.
Различают два основных метода изготовления — поточно-агрегатный и стендовый. При поточно-агрегатном бетонирующая машина (формующий агрегат) стоит на месте, а форма, в которой изготавливается изделие, движется от поста к посту, проходя последовательно операции очистки, смазки, установки арматуры и формования, после чего поступает в камеру, где происходит набор прочности в процессе термообработки. После приобретения необходимой прочности изделие распалубливается и поступает на склад готовой продукции.
Термообработка
При стендовом методе формы закреплены стационарно, а формующий агрегат движется вдоль них, последовательно формуя одно изделие за другим. Термообработка совершается непосредственно в форме с двойным дном — паровой рубашкой — или же забетонированными в тело матрицы паровыми регистрами при железобетонных матрицах.
Так как в рассматриваемом случае форма в течение всего цикла занимает место в цехе, то для организации производства стендовым методом требуется больше производственных площадей, чем при поточно-агрегатном изготовлении: стендовый метод менее выгоден.
По данным Гипростроммаша, съем изделий с 1 м2 производственной площади типового цеха железобетонных изделий при поточно-агрегатной технологии составляет 67 м2 покрытий в год, при стендовой технологии — 45-50 м2.
Стендовый метод обычно применяют при полигонном производстве, когда нет необходимости экономить производственную площадь, а также для изготовления длинномерных или тяжелых изделий, когда грузоподъемность крана оказывается недостаточной для транспортирования поддона с изделием в пропарочную камеру или изделия громоздки и не обеспечивают необходимого заполнения камер.
При поточно-агрегатном способе формы выполняют из металла, для того чтобы увеличить срок их службы, уменьшить массу и обеспечить при этом необходимую прочность и жесткость. Форма для плит (в том числе и криволинейных) может быть выполнена в виде двух раздельных элементов — поддона, на котором собственно формуется плита, и бортоснастки, или съемных стенок плиты. Такая система позволяет уменьшить расход стали на формы, так как один комплект бортоснастки может обслужить весь парк поддонов.
Обычно бортоснастка устанавливается стационарно под формующим агрегатом или на вибростоле, а поддоны с арматурой последовательно закрепляются в ней.
Деревянные и деревометаллические формы
В пропарочную камеру поступают изделия на поддоне; соответственно должна быть подобрана грузоподъемность действующего в цехе крана. При стендовом методе можно применять стальные формы или железобетонные матрицы, которые, как правило, обходятся дешевле. Преимуществом железобетонных матриц является простота, с которой ее поверхности может быть придана криволинейная форма.
Деревянные и деревометаллические формы применяются реже, при небольших объемах производства. Недостатком деревянных форм является их малая прочность и значительная деформативность, особенно под воздействием пропаривания, в результате чего элементы, изготовленные в одной и той же форме, могут отличаться друг от друга.
Арматурные изделия следует проектировать так, чтобы их можно было изготавливать в виде плоских каркасов и сеток, свариваемых на многоточечных автоматических машинах. Так как на многоточечных сварочных автоматах сваривают сетки шириной до 3 м, то целесообразно несколько одинаковых каркасов объединять в одну широкую сетку, а затем разрезать их. Сетки и каркасы следует проектировать так, чтобы шаг и диаметр стержней были постоянными и кратными модулю 100 мм; при переменном шаге возникает необходимость переналадки машины. При необходимости изменить шаг или диаметр стержней в тех зонах, где требуется дополнительная арматура, рекомендуется рядом с основными ставить дополнительные каркасы или сетки. Следует использовать гостов-ские сварные сетки.
Формование криволинейных элементов
Для обеспечения необходимого защитного слоя при установке каркасов и сеток пользуются пластмассовыми или иными фиксаторами. Иногда фиксаторы выполняются в виде арматурных крючков, заранее приваренных к каркасам.
Формование криволинейных изделий может быть осуществлено такими же или аналогичными механизмами, что и формование плоскостных изделий: могут быть применены виброрейки, вибронасадки, скользящие виброштампы, вибропрофилеры, крупногабаритные виброштампы, вибростолы.
Формование криволинейных элементов на вибростолах возможно только при пологих плитах с подъемом до 115 пролета; при более крутых подъемах может произойти сползание бетона в процессе вибрирования. Формование на вибростолах характерно для поточно-агрегатной технологии.
Виброрейка представляет собой жесткий прямолинейный элемент, скользящий вдоль изделия по направляющим, копирующим его очертания. При этом виброрейка разравнивает и уплотняет бетонную массу. Если ввиду значительного уклона поверхности изделия наблюдается сползание бетонной смеси позади виброрейки, то к ней может быть прикреплен «шлейф» (лист с пригрузом, препятствующим сползанию бетона). При значительных уклонах изделия следует применять жесткие смеси. Уклонов более 25—30° следует избегать. Виброрейка является простейшим формующим механизмом. Из-за относительно малой жесткости она не обеспечивает точного соблюдения заданной толщины изделия. Передвижение рейки вдоль изделия может при малых размерах производиться вручную или при помощи лебедки.
Формующие машины, снабженные вибронасадкой или скользящим виброштампом, как правило, имеют собственный механизм передвижения и подъема формующей части. Вибронасадка представляет собой две снабженные вибраторами формующие плиты, совершающие поступательное движение по направляющим, копирующим форму изделия. Бетонная масса подается из бункеров в промежуток между плитами при помощи транспортера-питателя. Машины с вибронасадками для изготовления криволинейных плит отличаются от аналогичных для плоских плит тем, что имеют дополнительный механизм вертикального перемещения.
Скользящий виброштамп
Скользящий виброштамп представляет собой формующую плиту с плавно приподнятым, как у саней, передним краем. Штамп, снабженный пригрузом и вибраторами, совершает поступательное движение по направляющим, разравнивая и уплотняя уложенный впереди него бетон. Если изделие имеет вторую кривизну постоянного профиля (поверхность переноса), то скользящему виброштампу может быть придана соответствующая криволинейная форма, в результате получается штамп—вибропрофилер.
Одним из способов формования криволинейных элементов является применение крупногабаритных виброштампов. Такой штамп не скользит по форме, а штампует изделие целиком, уплотняя и перераспределяя бетонную массу, при этом на бетон передается весьма значительное динамическое воздействие, обеспечивающее высокую плотность изделия. Этот способ позволяет формовать элементы разнообразной формы и произвольной, в том числе переменной, кривизны.
При изготовлении криволинейных изделий применяют также пневмобетон; мелкозернистый бетон подается в этом случае по трубам под давлением и наносится на форму тонким слоем через сопло, подобно торкретбетону.
Тонкие безреберные криволинейные плиты иногда с целью экономии производственной площади и уменьшения числа матриц бетонируют послойно друг на друге, прокладывая между плитами слой промасленной бумаги. Такой способ позволяет изготовить до пяти—шести элементов на одной форме. Формование может быть осуществлено вибропрофилером. Способ этот не позволяет производить послойную термообработку; практически приходится выжидать естественного созревания элементов. Термовлажностная обработка тонкостенных ребристых плит осуществляется обычно по следующей схеме: подъем температуры до 70—80° С за 3—4 ч, изотермический прогрев — 6 ч и остывание — 3 ч. Распалубка изделий может осуществляться после достижения бетоном 50—70% проектной прочности, но не менее 200 кгссм2.
Напрягаемую арматуру следует перерезать попарно — симметрично относительно оси сечения. При этом во избежание передачи удара на изделие концы напрягаемой арматуры рекомендуется предварительно разогреть. Для съема изделия с формы его снабжают специальными закладными деталями; чтобы не мешать работе формующей машины, они не должны выступать над поверхностью изделия. Для этого можно закладывать в ребра изделия трубки с внутренней нарезкой. На время бетонирования в отверстие трубки ввинчивается стальная пробка со шлицем. После бетонирования на место пробки ввинчивается стальной рым, снабженный кольцом для захвата крюком. Нередко применяется также так называемая «падающая петля» (рис. 48, б).
Изделия с большой поверхностью (ребристые) из-за присоса с трудом отрываются от формы; иногда в ребрах в результате неравномерного отрыва появляются трещины. В таких случаях следует производить отрыв сначала одного конца панели, затем — другого.
В днище формы целесообразно предусматривать отверстия для подсоса воздуха. Иногда используют гидровыталкиватели или применяют пневматический способ отрыва панели от формы — путем подачи сжатого воздуха между формой и изделием.
Контроль качества изделий рекомендуется вести неразрушающими методами, в частности радиометрическим и акустическим.
На рис. 49 показано стендовое изготовление цилиндрических плит размерами 3 X 12 и 3 X 15 м для сводчатых покрытий сельскохозяйственных зданий на Парголовском сельскостроительном комбинате (ССК) в Ленинграде. Формование осуществляется вибронасадкой в стальных формах. Полигонное изготовление предварительно-напряженных гипаров размером 3 X 18 м на заводе «Металлострой» в Ленинграде. Формование осуществляется вибропрофилером в железобетонных матрицах, снабженных паровыми регистрами. Предварительное напряжение прядевой арматуры создается домкратами на матрицу.
Перевозка и хранение элементов оболочек
Перевозка и хранение элементов оболочек обычно осуществляется по одной и той же статической схеме. Количество одновременно перевозимых плит лимитируется грузоподъемностью транспортных средств; количество плит, складываемых в штабель для хранения, ограничивается высотой штабеля и обычно не превышает 4—6.
Чем больше размеры изделия, тем важнее тщательно проработать характер его опирания. Удобным способом хранения изделий является опирание по двухконсольной схеме так, чтобы уравнять опорный и пролетный моменты. При гибких ребрах возможно использование балансирных опор, распределяющих давление по каждому ребру не на две, а на четыре точки. Это особенно целесообразно при транспортировке изделий, когда панель испытывает динамические перегрузки. Для уменьшения динамических воздействий при перевозке рекомендуется опорные прокладки делать эластичными, например обивать их резиной, для чего могут быть использованы старые автопокрышки.
Криволинейные панели при транспортировке и складировании нередко укрепляют временными затяжками, благодаря чему панель работает как двухшарнирная арка с затяжкой. Однако такой способ имеет недостаток: затяжки затрудняют укладку плит друг на друга. Более целесообразно в таких случаях хранить панели по арочной схеме, передавая распор не на затяжки, а на инвентарные упоры. Укладывая плиты друг на друга, следует прокладывать между ними доски, обитые резиной. Тонкие безреберные панели (например, гипары размером 3 X 18 м) рекомендуется хранить и перевозить с опиранием на фасонные опоры, повторяющие очертания изделия. Прокладки выполняют из обрезков досок, прикрепленных к резиновой ленте. В этих случаях они получаются гибкими и принимают форму изделия.
Крупноразмерные панели
Крупноразмерные панели перевозят на специальных панелевозах, оборудуемых прицепами. Опирание элементов при транспортировке должно обязательно производиться по статически определимой схеме во избежание их повреждения от динамических нагрузок и неравномерного колебания опорных точек.
При перевозке элементов конструкций автотранспортом необходимо соблюдать «Правила дорожного движения» МВД СССР (1973 г.), в соответствии с которыми следует согласовывать с Госавтоинспекцией перевозку всех грузов, возвышающихся более чем на 3,8 м над проезжей частью, имеющих ширину более 2,5 м или выступающих более чем на 2 м за габарит транспортного средства.
Согласованию подлежит также перевозка тяжелых или крупногабаритных грузов, требующих организации специального подвижного состава и автопоездов, длина которых с одним прицепом (или полуприцепом) превышает 20, а с двумя прицепами — 24 м.
ГОСТ 9314—59 «Автомобили и автопоезда. Весовые параметры и габариты» регламентирует габаритные размеры транспортных средств. При перевозке крупногабаритных строительных элементов, размеры которых превышают предусмотренные ГОСТом, трассу провоза их необходимо согласовать с Главным управлением шоссейных дорог.
При перевозке железнодорожным транспортом следует особенно строго соблюдать требования к габаритности перевозимых грузов. Надо помнить, что на железнодорожную платформу нельзя, например, грузить плиты шириной, соответствующей габариту подвижного состава: необходимо предусмотреть запас 100—150 мм с каждой стороны для постановки стоек, удерживающих груз в пути в заданном положении. Точно так же при установке высоких вертикальных элементов следует предусматривать подкладки под грузом и стяжки по верху. Статическую схему опирания элементов на железнодорожную платформу следует принимать такой же, как м при перевозке автотранспортом.
Монтаж пространственных покрытий
Методика монтажа сборных пространственных покрытий зависит как от типа и размеров собираемой конструкции, так и от характера ее членения на сборные элементы, от их размера и формы, от конструкции стыков.
При проектировании пространственных покрытий и членении их на сборные элементы следует стремиться к максимальному упрощению и облегчению монтажа (без лесов и подмостей, непосредственно с транспортных средств).
Поясним это положение конкретными примерами монтажа различных оболочек.
Первыми сборными оболочками, осуществленными в Советском Союзе, являются оболочки положительной кривизны на квадратном плане, разработанные ленинградским ПИ-1. В начале массового применения эти оболочки собирались из плоских плит размером 3 X 3 м и контурных диафрагм в виде сегментных железобетонных ферм.
Монтаж таких оболочек первоначально осуществляли на лесах, а затем на переставных кружально-сетчатых кондукторах, повторяющих очертания оболочки. Применение сборочного кондуктора, который не нужно разбирать и собирать в каждой ячейке, позволило довести затраты труда до 1,2—1,56 чел. ч на 1 м2, однако этот показатель нельзя признать удовлетворительным. Для сравнения укажем, что при сборке плоскостных покрытий затраты труда составляют 0,25—0,41 чел. ч на 1 м2. Дальнейшее уменьшение затрат труда было достигнуто укрупнением сборных плит до 6 X 3 и 12 X 3 м, что позволило упростить и облегчить сборочный кондуктор и уменьшить количество замоноличиваемых швов. Так, для сборки оболочек шириной 18 м из плит размером 3 X 6 м кондуктор превратился в две параллельные фермы, расположенные на расстоянии 6 м друг от друга. Для сборки оболочек шириной 24 м из плит размером 3 X 12 м достаточно установить одну промежуточную ферму посередине пролета.
Наконец, с введением укрупнительной сборки был осуществлен бескондукторный метод монтажа: три плиты по 6 м стягиваются затяжкой в единый блок размером 3 X 18 м и краном подаются в проектное положение. Трудоемкость монтажа оболочек при этом была снижена до 0,38 чел. ч на 1 м2, что следует признать хорошим показателем.
Этот пример свидетельствует о том, что тщательная проработка как самой конструкции, так и методов ее монтажа приводит к резкому снижению затрат труда, а следовательно, к сокращению сроков возведения.
Монтаж длинных цилиндрических оболочек
Монтаж длинных цилиндрических оболочек размером 24 X 12 м из плит 3 X 6 м осуществлен в Канске. Конструкция оболочек описана в работе . Монтаж осуществлялся на двух нитках стальных подмостей. Предварительно две плиты размером 3 X 6 м укрупняли до 3 X 12 м и связанные временными затяжками устанавливали на подмости. Крайние плиты, кроме того, на специальном кондукторе соединяли с торцевой затяжкой, там же выполняли натяжение арматуры затяжек и инъецирование бетона в каналы. По окончании установки на подмости и выверки укрупненных секций выпуски сваривали и швы оболочки замоноличивали. После набора бетоном швов 70% проектной прочности в продольные каналы оболочки заводилась напрягаемая арматура, производились ее натяжение и инъецирование бетона в каналы. Замоноличенную оболочку при помощи домкратов опускали в проектное положение на колонны, а освобожденные подмости перекатывали в следующую секцию. Затраты труда при монтаже оболочек составили 1,52 чел.-ч на 1 м2 вследствие того, что на монтаже осуществлялись такие трудоемкие работы, как натяжение арматуры на бетон и инъецирование раствора в каналы, а сам монтаж производился на подмостях с предварительной укрупнительной сборкой.
Другая конструкция длинных цилиндрических оболочек размером 24 X 12 м, собираемых из криволинейных плит 3 X 12 м, укладываемых по предварительно-напряженным бортовым элементам— балкам, монтировалась в Ленинграде и Ачинске. Монтаж осуществлялся в следующем порядке. На колонны устанавливались бортовые элементы, которые на период монтажа подпирались временными стойками в четвертях пролета. После этого на бортовые элементы укладывались цилиндрические плиты. Крайние плиты предварительно укрупнялись внизу с торцевыми предварительно-напряженными затяжками; средние плиты снабжались временными стальными затяжками из круглой стали. После выверки всех элементов, сварки выпусков и закладных частей замоноличи-вались все продольные и поперечные швы. После отвердения бетона швов временные стойки и стальные затяжки плит снимались. Затраты труда при таком методе монтажа составили 0,36 чел. ч на 1 м2.
Аналогичный метод монтажа был применен в Пскове для оболочек двоякой кривизны размером 18 X 12 м, собираемых из цилиндрических плит 3 X 12 м, укладываемых по диафрагмам арочного типа. Монтаж осуществлялся так же, как и в предыдущем случае (с той лишь разницей, что арочные диафрагмы не нуждаются в дополнительных опорах на период монтажа), сборка оболочек производилась без каких бы то ни было опор или подмостей, непосредственно с транспортных средств. Затраты труда составили 0,35 чел. ч на 1 м2.
Таким образом, показатели всех описанных оболочек практически сравнялись с затратами труда на монтаж плоскостных конструкций.
Конструкции многоволновых сводов
Монтаж коротких цилиндрических оболочек также осуществляется без лесов и подмостей. Конструкция их, состоящая из ребристых плит размером 3 X 12 м, укладываемых по фермам-диафрагмам, описана в работе. Монтаж их практически не отличается от монтажа плоскостных покрытий, но требует дополнительной установки и сварки арматуры, обеспечивающей неразрезность плит на опорах и совместную работу оболочки с диафрагмами. Кроме того, как и во всякой оболочке, эта конструкция нуждается в надежном замоноличивании всех швов.
Конструкции многоволновых сводов весьма разнообразны. Столь же различны и методы их монтажа. Так, своды конструкции Киевского НИИСКа монтируются с помощью укрупнительнои сборки. Волна свода собирается на стальном кондукторе и устанавливается краном на заранее смонтированные подстропильные балки. Многоволновый свод ЦНИИСКа, собранный из плоских прокатных плит в совхозе «Звенигородский», монтировался из отдельных элементов на катучих деревянных подмостях.
Многоволновые своды из крупных криволинейных панелей могут сооружаться почти без лесов. Так, покрытие катка в Калифорнии (США) пролетом 30,5 м монтировалось из двух элементов с помощью средних опор. Многоволновые покрытия в виде гипаров монтируются непосредственно по стенам или подстропильным балкам без лесов и подмостей, трудоемкость монтажа минимальная.
Покрытие стадиона в Овьедо (Испания), армоцементныи свод в Красноярске и свод пролетом 96 м на ДСК в Автове (Ленинград) монтировались на ригельно-стоечных подмостях. Такой метод монтажа требует значительных затрат труда.
При монтаже покрытий автобусного парка № 5 в Ленинграде с волнами размером 12 X 96 м использовались два комплектапереставных лесов: нижний ярус лесов переставлялся, а верхний — перекатывался по нижнему. Такой способ позволил ускорить монтаж и уменьшить затраты труда по сравнению со сводом в Автове до 1,28 чел. ч на 1 м2. Довольно большие затраты труда на монтаж этих конструкций объясняются применением подмостей, а также тем, что предварительное натяжение затяжек сводов осуществлялось в процессе монтажа в три приема. По-видимому, монтаж сводов конструкции Ленпромстройпроекта потребует меньших затрат труда, ибо монтажные опоры могут понадобиться только для установки диафрагм, предварительное напряжение которых осуществляется на заводе-изготовителе. Укладка цилиндрических плит производится краном без монтажных опор.
Монтаж гипаров, отнесенных к асимптотам, зависит как от размеров оболочек, так и от размеров плит, из которых они собираются. Так, оболочки размером 6 X 18 м, возведенные в Черногорске из четырех плит 3 X 9 м, собирались на опорных стойках-подмостях . Аналогичные оболочки размером 12 X X 18 м из плит 3 X 9 м монтировались там же с помощью катучих подмостей, передвигаемых по подкрановым балкам . Затраты труда на монтаж составили 0,74 чел. ч на 1 м2.
Гиперболические оболочки размером 30 X 30 м сооружались в Ачинске при помощи стальной передвижной опоры козлового типа. Плиты укрупнялись в полосы (по пять штук) размером 3 X 15 м, которые удерживались в проектном положении верхними монтажными фермами . Для сборки одной оболочки размером 30 X 30 м необходим комплект из 20 монтажных ферм. При такой системе монтажа затраты труда составили 1,5 чел. ч на 1 м2.
Монтаж висячих оболочек обычно прост и не требует устройства лесов или подмостей: после навески и выверки вант укладываются сборные железобетонные плиты, после замоноличивания швов — отеплитель и ковер.
Ввиду того, что для висячих конструкций обычно применяются мелкие плиты, количество швов замоноличивания возрастает, соответственно возрастают и затраты труда на монтаже.
Замоноличивание швов сборно-монолитных оболочек
Замоноличивание швов сборно-монолитных оболочек — весьма ответственная операция, как правило, с использованием бетона той же марки, что и марка сборных изделий. Наиболее ответственными являются швы замоноличивания, соединяющие диафрагму с плитами оболочки, воспринимающие значительные сдвигающие силы.
Следует уделить особое внимание тому, чтобы все размеры и глубина шпонок в точности отвечали проекту, а бетон замоноличивания обладал однородностью по всей глубине шва, для чего при бетонировании следует применять глубинные вибраторы.
Ниже приводятся данные по расходу бетона на заделку швов (м3) на 1000 м2 площади здания для различных конструкций покрытий:
плоскостные покрытия из плит размером 3x12 м по сегментным фермам10,2
оболочки двоякой кривизны размером 24x24 м из плит
3X3 м12,7
типовые оболочки двоякой кривизны размером 24x18 м
из плит 3x6 м10,0
длинные цилиндрические оболочки размером 24x12 м
из плит Зх 12 м7>9
короткие цилиндрические оболочки размером 24x12 м
из панелей 3x12 м12,9
Процесс замоноличивания швов может быть механизирован. Для укладки бетона или раствора в швы применяются пневматические нагнетатели, растворонасосы, винтовые насосы и вибробункеры.
Пневматические нагнетатели работают от компрессора с давлением 6—8 ати. Они создают в сети установившееся движение раствора, облегчающее условия его перекачиваемости. В конструктивном отношении нагнетатель проще растворонасоса и долговечнее его в эксплуатации, так как не имеет трущихся частей.
В зарубежной практике имеются растворотранспортные установки с одновинтовыми насосами непрерывного действия. Насос способен создавать значительное давление, что позволяет подавать смесь как по горизонтали, так и по вертикали.
В нашей стране нашел применение растворонасос конструкции ЦНИИОМТП системы Н. С. Марчукова. Так же как и в пневматических нагнетателях, готовая бетонная смесь транспортируется по трубопроводам. Смесь перемещается во взвешенном состоянии в струе сжатого воздуха (от компрессора) и выходит из сопла с большой скоростью, чем напоминает действие торкретной установки. Этот растворонасос успешно применялся для замоноличивания швов в оболочках покрытия двух рынков в Москве.
Монтаж и замоноличивание
Из средств малой механизации следует отметить вибробункеры. Основные элементы вибробункеров, используемых для заделки горизонтальных швов: бункер, содержащий смесь, вибратор, побуждающий выход смеси из бункера, и вибронож, уплотняющий бетон в шве.
Монтаж и замоноличивание пространственных конструкции необходимо вести круглый год, в том числе и при отрицательных температурах. Период отрицательных температур в северных областях нашей страны нередко превышает 6 месяцев, а морозы достигают 40ч-50° С. В этих условиях особую важность приобретает правильное решение вопросов замоноличивания оболочек.
Известно два основных метода ведения зимних бетонных работ: с прогревом (в том числе с электропрогревом) и с применением про-тивоморозных добавок. Прогрев целесообразно применять при достаточно больших массивах монолитного бетона. Для узких швов замоноличивания этот метод не может быть рекомендован, потому что недостаточно прогреть собственно бетон шва, необходимо также обеспечить положительную температуру примыкающих массивов сборных элементов, интенсивно отнимающих тепло от бетона шва. Кроме того, прогрев (особенно электропрогрев) узких швов ведет к быстрому высыханию бетона, качество швов при этом получается неудовлетворительным.
Наиболее целесообразно при морозах, достигающих —30 С, вести замоноличивание швов с применением противоморозных добавок. Это практически обеспечивает возможность круглогодичной работы на большей части территории Севера.
Противоморозные добавки должны отвечать следующим основным требованиям:
иметь широкий температурный диапазон их возможного применения;
обеспечивать достаточно интенсивный рост прочности бетона при отрицательных температурах;
обеспечивать удобоукладываемость (технологичность) бетона с добавками;
повышать, во всяком случае, не снижать морозостойкость бетона; быть экономичными и доступными.
Наиболее дешевыми и доступными добавками являются смеси хлоридов кальция и натрия . Однако они не могут быть рекомендованы, так как вызывают коррозию арматуры.
Распространенными противоморозными добавками являются поташ и нитрит натрия, а также их смеси. Эти добавки способны вызывать щелочную коррозию бетона, кроме того, применение нитрита натрия ведет к некоторому снижению водостойкости и трещиностойкости бетона.
Поташ добавляется в бетон при температурах до —30 -35° С, нитрит натрия — до —10° С в следующих количествах (% от массы цемента).
Нитрит
Наилучшая удобоукладываемость бетона с поташом при добавке его в количестве 20% от массы цемента составляет 2,5—3 ч.
Нередко в зависимости от сорта цемента схватывание бетона с добавкой поташа начинается весьма быстро — через 30 мин. В этих случаях для замедления схватывания целесообразно добавлять в бетон сульфитно-спиртовую барду (ССБ) в количестве до 3% от массы цемента. Из остальных свойств бетона с поташом следует отметить некоторое возрастание прочности, уменьшение коррозии арматуры, незначительное увеличение усадки и уменьшение морозостойкости (при 50 циклах).
Не допускается производить замоноличивание бетоном с добавкой поташа стыков оболочек, работающих при эксплуатации в агрессивных средах, в условиях высокой влажности, при температуре свыше 60° С, а также находящихся вблизи источников тока высокого напряжения.
Бетон с добавкой нитрита натрия обладает хорошей удобоукладываемостью и не нуждается в применении пластификатора ССБ. Прочность бетона несколько возрастает, а коррозия арматуры замедляется.
Во избежание щелочной коррозии бетона, а также необходимости применения пластификаторов ЦНИИОМТП разработаны новые экономичные противоморозные добавки:
НКМ — нитрат кальция и мочевина (карбамид) — в соотношении 3:1; ННК.М — нитрат кальция, нитрит кальция и мочевина — в соотношении 1,5 : 1,5 : 1,0;
ННХКМ — нитрат кальция, нитрит кальция, хлорид кальция и мочевина — в соотношении 0,75 : 0,75 : 1,5 : 1,0;
нитрит натрия и хлорид кальция в соотношении 1 : 1.
Добавки
Все добавки вводятся в количестве 25% от массы воды затворения или в количестве 10% от массы цемента (при ВЦ=0,4).
С добавками НКМ и ННКМ можно работать при температуре до -20° С, ННХКМ и последней добавкой — до —30° С.
Если после укладки в шов бетона произошло непредвиденное понижение температуры против той, на которую были рассчитаны добавки, то шов следует утеплить до набора бетоном 35% проектной марки, но не ниже 50 кгсм2. После приобретения бетоном указанной прочности понижение температуры ниже расчетной допускается, оно вызывает лишь замедление или временное прекращение набора прочности.
Введение добавок ЦНИИОМТП обеспечивает бетону высокую морозостойкость и не вызывает коррозии арматуры. Добавки целесообразно вводить в бетонную смесь в виде водных растворов рабочей концентрации, последние могут быть быстро приготовлены из концентрированных растворов отдельных солей. Такая система позволяет оперативно изменять состав раствора в зависимости от изменения наружной температуры.
В случае замоноличивания швов при отрицательных температурах полости швов должны быть тщательно очищены от снега, наледей и мусора. Категорически запрещается использовать для этого горячую воду, ибо при этом неизбежно образуется тонкая ледяная пленка, нарушающая сцепление монолитного бетона со сборными элементами. Швы должны очищаться металлическими щетками и продувкой горелкой бензореза. Замораживание стыков не допускается.
При замоноличивании стыков с противоморозными добавками необходимо регулярно проверять:
состояние стыкуемых поверхностей сборных элементов, чтобы на них не было наледи и следов переувлажненности; поверхности должны быть защищены от атмосферных осадков;
соответствие расхода добавок температуре наружного воздуха;
отсутствие кристаллического осадка в таре, содержащей водные растворы добавок;
обеспечение точности дозировки при изготовлении замесов с учетом применяемой марки цемента;
степень подвижности и температуру укладываемой смеси, соблюдение сроков ее уплотнения.
Два раза в смену необходимо готовить по три контрольных куба, подлежащих хранению в тех же условиях, что и забетонированные конструкции; кубы испытывают в возрасте 7, 14 и 28 дней через 3—5 ч после подачи в теплое помещение.
Удорожание зимних работ с применением противоморозных добавок не превышает 4 руб. 50 коп. за 1 м3 бетона замоноличивания, в то время как при электропрогреве оно составляет 15—20 руб.
http://rbcreative.ru

Комментарии

К этой статье пока нет комментариев. Станьте первым! У нас гости не могут комментировать статьи. Пожалуйста авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы прокомментировать.

Свежие комментарии

Нормальная тема.

Читать

Талантливый человек талантлив во всём! Будь как Паша! А ещё ты можешь ...

Можно выбрать.

Ой, шутник.

https://priornews.ru/zastrojshhik-iz-hmao-sravnil-ufas-s-prestupnoj-gr...