1. Бетоноведение
2. Технология изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей
3. Бетонные работы в зимних условиях
   • Приготовление бетонной смеси
   • Транспортирование бетонной смеси
   • Подготовка основания и укладка бетонной смеси
   • Выдерживание бетона методом термоса
   • Электропрогрев бетона
   • Паропрогрев и воздухообогрев бетона
   • Применение бетона с противоморозными добавками
   • Особенности бетонных работ в условиях Крайнего Севера
   • Контроль качества бетонных работ
   • Техника безопасности
4. Производство сборных конструкций и деталей из легких бетонов
5. Производство сборных изделий из плотных силикатных бетонов и бетонов на бесклинкерном вяжущем
6. Производство бетонных и железобетонных изделий на полигонах
7. Общие правила техники безопасности и противопожарные мероприятия на строительной площадке

.

Приготовление бетонной смеси в зимних условиях

Качество и состояние материалов, идущих для приготовления бетонной смеси, в зимнее время имеют особо важное значение. Хранение материалов зимой значительно усложняется. Помещения для хранения цемента должны иметь плотные ограждения, не допускающие попадания снега.

Песок, гравий и щебень во избежание загрязнения и смешивания со снегом необходимо складывать на сухих возвышенных местах, защищенных от снежных заносов. Штабеля материалов должны иметь форму, обеспечивающую наименьшую поверхность при данном объеме (например, круглую, куполообразную). Высота их должна быть не менее 5 м. Перед укладкой в штабеля смерзшиеся заполнители разрыхляют.

Температура составляющих бетонной смеси в момент загрузки в бетоносмеситель должна быть такой, чтобы обеспечить заданную температуру бетонной смеси при выходе из бетоносмесителя. Поэтому при приготовлении бетонной смеси зимой в зависимости от состояния материалов, условий и метода работ приходится подогревать заполнители или воду, а иногда и то и другое вместе с учетом потерь тепла за время приготовления, транспортирования и укладки бетонной смеси. Цемент и тонкомолотые добавки вводят без подогрева.

Кроме того, бетонная смесь должна иметь некоторый запас тепла, который расходуется от момента укладки до начала обогрева в конструкции, а при методе термоса — в течение всего периода выдерживания бетона. Температуру бетонной смеси, которая должна быть обеспечена к началу выдерживания по способу термоса (включая метод термоса с предварительным электроразогревом смеси), обычно устанавливают расчетом.

При применении обогрева бетона температура бетонной смеси к началу выдерживания должна быть не ниже 5°С, а при применении бетона с «изюмом» и камнебетона — не ниже 10°С.

Температуру нагрева материалов, составляющих бетонную смесь, при загрузке их в бетоносмеситель и температуру самой бетонной смеси по выходе из бетоносмесителя устанавливают с учетом указанных выше потерь тепла, но не выше величин, приведенных ниже.

Наибольшая допустимая температура бетонной смеси и ее составляющих

При применении подогретой воды соблюдают следующую очередность загрузки материалов в бетоносмеситель: одновременно с началом подачи воды загружают щебень или гравий, а после заливки половины требуемого количества воды и нескольких оборотов барабана (чаши) — песок и цемент.

Приготовляя бетонную смесь в зимних условиях, соблюдают следующие требования:

при выдерживании бетона способом термоса, электропрогревом и другими способами, обеспечивающими сохранение положительной температуры в твердом бетоне, бетонную смесь готовят на подогретой воде, на оттаявших, а в случае необходимости на подогретых заполнителях, причем сухой щебень, гравий, не содержащие наледи на зернах, при наружной температуре выше минус 5°С могут загружаться в бетоносмеситель в неотогретом состоянии, если это допускает тепловой баланс бетонной смеси;

при выдерживании бетона с противоморозными добавками, твердеющего на морозе и имеющего отрицательную температуру, бетонную смесь можно приготовлять на холодных, но без смерзшихся комьев и не содержащих наледи и снега щебне или гравии и песке r оттаявшем состоянии. Состав бетонной смеси, предназначенной для электроразогрева, подбирают с учетом испарения воды и потери подвижности смеси при разогреве.

Продолжительность смешения бетонной смеси в зимнее время может быть принята в соответствии со следующими данными.

Наименьшая продолжительность смешения бетонной смеси в бетоносмесителях цикличного действия

* При использовании гравитационных бетоносмесителей для приготовления жестких и малоподвижных бетонных смесей (с осадкой конуса 2 см и менее) время смешения увеличивают не менее чем на 30% по сравнению с приведенными в таблице

Бетонную смесь приготовляют под наблюдением дежурного лаборанта, который назначает температуру нагрева составляющих для получения нужной температуры смеси и проверяет ее подвижность.

Подогрев воды и заполнителей осуществляют различными способами. Воду подогревают преимущественно паром в специальных аппаратах-водонагревателях, выпускаемых заводами для горючего водоснабжения промышленных предприятий. Из водонагревателей горячую воду подают в расходные баки, расположенные в дозировочном отделении бетонного завода, и оттуда по мере необходимости в дозаторы. В расходных баках установлены регистры, которые поддерживают нужную температуру воды и подогревают ее при остановках завода на продолжительное время.

Водонагреватели бывают двух типов: емкостные и трубчатые скоростные. В емкостном водонагревателе пар циркулирует в змеевике, а нагреваемая вода подается в бачок. В трубчатом скоростном водонагревателе воду пропускают по трубкам змеевика, а греющий пар заполняет межтрубное пространство. Наиболее распространены скоростные водонагреватели, обладающие меньшими габаритами и весом при одинаковой производительности.

Водонагреватель емкостной

При небольших объемах работ, а следовательно, и меньшей производительности бетонного завода, воду подогревают, пуская пар в бак с водой. Иногда для подогрева воды устраивают специальные водогрейные печи, состоящие из гладких или ребристых труб или радиаторов. Недостатками таких печей являются медленный начальный нагрев, образование накипи и сложность ремонта.

Нагрев заполнителей может быть одноступенчатым, когда на одних и тех же установках одновременно материалы оттаивают и подогревают, и двухступенчатым, когда на одних установках их только оттаивают, а на других подогревают до расчетных температур. Заполнители нагревают чаще всего в бункерах либо острым паром, выпускаемым по трубам 1 и 2 в толщу заполнителя, либо закрытым паром, циркулирующим по регистрам 4 из труб.

Устройство для подогрева заполнителей паром

а - острым, б - закрытым: 1 - трубы от паропровода, 2 - решетка из перфорированных труб, 3 - стенки бункера, 4 - регистры, 5 - конденсатопроводы, 6 - коллекторы для подачи пара

Установка с использованием острого пара подогревает заполнители на 30-40°С в течение 2-3 ч. Недостатком таких установок является то, что значительная часть тепла уходит с конденсатом и резко изменяется влажность подогреваемого материала, особенно песка. В связи с этим подогревать песок целесообразно закрытым паром. Для крупного заполнителя из-за трудностей, связанных с необходимостью отвода воды из бункеров, а также из-за некоторого непостоянства влажности нагретого материала лучше применять установку с закрытым паром.

На крупных гидротехнических стройках обычно осуществляют двухступенчатый нагрев. При этом заполнители (в количестве суточного или полусуточного их запаса) отогревают в штабелях или специальных бункерах, располагаемых между бетоносмесительной установкой и складами заполнителей.

Расходные бункера бетоносмесительной установки оборудуют нагревательными устройствами для дополнительного подогрева заполнителей до расчетных температур. Загружают и опорожняют бункера подогрева теми же средствами механизации, которые используют на складах заполнителей, чаще всего ленточными транспортерами.

Более совершенной является установка, в которой заполнители подогревают в сушильных барабанах топочными газами. При этом газы с температурой до 800°С непосредственно соприкасаются с материалом и за 6-8 мин повышают температуру заполнителей на 40°С. Сушильные барабаны успешно применяют на бетонных заводах любой мощности. Недостаток их заключается в необходимости дробления смерзшихся заполнителей размером более 250-300 мм перед подачей их в барабан.

При нагреве заполнителей в штабеле путем продувки топочными газами дробить смерзшиеся заполнители не требуется. На рисунке ниже дан схематический разрез открытого штабельно-траншейного склада, и полубункерного склада с подогревом заполнителей топочными газами.

Подогрев топочными газами материалов в штабеле

а - в открытом штабельно-траншейном складе, б - в полубункерном складе; 11 - нагнетательно-нагревательный короб, 2 - отсыпка из крупного заполнителя, 3 - всасывающий короб

Температура газо-воздушной смеси, нагнетаемой вентилятором в нагревательный короб 1, составляет около 250°С. Так как эффект нагрева значительно уменьшается из-за происходящей одновременно с нагревом сушки материала, то для улучшения работы газо-воздушную смесь увлажняют паром. Такая установка может быть любой производительности в зависимости от длины траншеи или штабеля и размеров их поперечного сечения.

При небольших объемах работ применяют печи для одновременного нагрева воды и заполнителей. В таких печах топочные газы вначале отдают тепло воде, циркулирующей в змеевиках, а затем, проходя по жаровым трубам, обогревают заполнители.

На бетонных заводах с круглогодичным режимом работы предусматривается отепление и отопление помещений бетоносмесительного отделения и транспортерных галерей, а также устройство специальных установок для подогрева воды и заполнителей.