ЯК ПРОГРІТИ МОНОЛІТНИЙ БЕТОН ВЗИМУ, БЕТОНУВАННЯ МОНОЛІТНИХ КОНСТРУКЦІЙ У ЗИМОВИХ УМОВАХ,
Бетонування монолітних конструкцій у зимових умовах, що здійснюється при очікуваній середньодобовій температурі зовнішнього повітря нижче + 5°С та мінімальній добовій температурі нижче 0°С, повинно проводитися із забезпеченням бетону, що твердіє, оптимальних температурно-влажностных умов.
З цією метою передбачаються утеплення опалубки, укриття неопалублених поверхонь монолітних конструкцій гідро- та теплоізолюючими матеріалами, влаштування вітрозахисних огорож та інші заходи, спрямовані на збереження тепла, що міститься у покладеному бетоні. Крім того, СНиП 3.03.01-87 "Несучі та огороджувальні конструкції" рекомендує застосування кількох способів витримування та обігріву бетону в зимових умовах. Залежно від виду конструкції та температури зовнішнього повітря рекомендується застосування таких способів зимового бетонування:
термос; термос із протиморозними добавками та прискорювачами твердіння; попереднє розігрів бетонної суміші; електродний прогрів; обігрів в опалубці, що гріє; інфрачервоне обігрів; індукційне нагрівання; обігрів нагрівальними проводами. Фахівці АТЗТ "ЦНДІОМТП" брали участь у розробці та застосуванні на практиці перерахованих вище способів зимового бетонування.
Зупинимося на способах зимового бетонування, пов'язаних із тепловою обробкою монолітного бетону та залізобетону.
Попереднє електророзігрівання бетону передбачає розігрів бетонної суміші за допомогою електричного струму напругою 220-380 В в короткий проміжок часу-5-10 хв до температури 40-60°С. Після укладання гарячої бетонної суміші в опалубку вона остигає за режимами, що розраховуються так само, як і для способу термоса. Цей спосіб зимовогобетонування вимагає наявності на будівельному майданчику великої електричної потужності – від 1000 кВт для розігріву 3-5 м3 бетонної суміші.
Електродне прогрівання бетону полягає в тому, що виділення тепла відбувається безпосередньо в бетоні при пропусканні через нього електричного струму.
Залежно від прийнятої схеми розстановки та підключення електродів електродний прогрів поділяється на наскрізний, периферійний та з використанням як електроди арматури. Застосування цього методу найбільше ефективно для слабоармованих конструкцій - фундаментів, колон, стін і перегородок, плоских покриттів та бетонних підготовок під підлогу.
Електродний прогрів монолітних конструкцій може бути поєднаний з іншими способами інтенсифікації твердіння бетону, наприклад, з попереднім прогріванням бетонної суміші та з використанням різних хімічних добавок. Застосування протиморозних добавок, до складу яких входить сечовина, не допускається через розкладання при температурі вище 40°С. Застосування поташу як протиморозної добавки не дозволяється внаслідок того, що прогріті бетони з цією добавкою мають значний (більше 30%) недобір міцності, що характеризуються зниженою морозостійкістю та водонепроникністю.
Електрообігрів бетону монолітних конструкцій в опалубці, що гріє, полягає в безпосередній передачі тепла від гріючих поверхонь опалубки до бетону, що прогрівається. Поширення тепла у бетоні відбувається шляхом теплопровідності.
Як нагрівачі для опалубки, що гріє, застосовуються ТЕНи, слюдопластові нагрівачі, гріючі кабелі, вуглеграфітова тканина, сітчасті нагрівачі та інші гріючі елементи.
Області застосування електрообігріву монолітних конструкцій в опалубці, що гріє, відповідно до положень СНиП.3.03.01-87 "Несучі та огороджувальні конструкції" є фундаменти під конструкції будівель та обладнання, масивні стіни тощо. конструкції із модулем поверхні 3-6; колони, балки, прогони, елементи рамних конструкцій, пальові ростверки, стіни, перекриття з модулем поверхні 6-10; підлоги, перегородки, плити перекриттів, тонкостінні конструкції з модулем поверхні 10-20, бетонування яких проводиться за температури повітря до -40°С.
Інфрачервоне обігрів бетону передбачає використання теплової енергії, що виділяється інфрачервоними випромінювачами, спрямованої на відкриті або опалублені поверхні конструкцій, що обігріваються.
Область застосування інфрачервоного обігріву монолітних конструкцій при виробництві бетонних та залізобетонних робіт при негативних температурах зовнішнього повітря включає:
відігрів проморожених бетонних та ґрунтових основ, арматури, заставних деталей та опалубки, видалення снігу та криги; інтенсифікацію твердіння бетону монолітних конструкцій і споруд, що зводяться в ковзній або об'ємно-переставній опалубці, плит перекриттів і покриттів, вертикальних і похилих конструкцій, що бетонуються в металевій або конструктивній опалубці; попереднє відігрів зони стиків збірних залізобетонних конструкцій та прискорення твердіння бетону або розчину при закладенні стиків; створення теплового захисту поверхонь, недоступних для утеплення. Індукційне прогрівання монолітних конструкцій дозволяє використовувати магнітну складову змінного електромагнітного поля для теплового впливу електричного струму, що наводиться електромагнітною індукцією. При індукційному прогріві монолітних конструкцій енергія змінного магнітного поля перетворюється на арматуру або сталеву опалубку на теплову і передається бетонутеплопровідністю. Індукційне прогрівання застосовується до конструкцій замкнутого контуру, довжина яких перевищує розміри перерізу, з густою арматурою з коефіцієнтом армування більше 0,5, при бетонуванні яких є можливість обмотати їх кабелем (виготовити індуктор) або коли бетонування виробляють в металевій опалубці.
Обігрів бетону нагрівальними проводами полягає в наступному: перед укладанням бетонної суміші в опалубку на арматурному каркасі закріплюють нагрівальні дроти певної довжини. Довжина та кількість нагрівачів визначаються розрахунком. Теплота, що виділяється нагрівальними проводами при проходженні струмами, передається бетону і розподіляється в ньому шляхом теплопровідності. Таким чином, бетон можна розігріти до 40-50°С.
Як нагрівальні проводи застосовують спеціальні проводи для бетону марки ПНСВ-1,2 зі сталевою оцинкованою житловою діаметром 1,2 мм у полівінілхлоридній ізоляції (можливе застосування радіотрансляційних проводів марки ПТПЖ-2х1,2 з двома сталевими оцинкованими жилами в ізоляції з модифікованого поліетилену). Електроживлення нагрівальних проводів здійснюють через понижуючі трансформаторні підстанції типу КТП ТО-80/86 або КТП-63/ПРО, які мають кілька ступенів зниженої напруги, що дозволяє регулювати теплову потужність, що виділяється нагрівальними проводами при зміні зовнішньої температури. Однією підстанцією можна обігріти 20-30 м3 бетону.
Нагрівальними проводами можна обігрівати будь-які монолітні конструкції за температури зовнішнього повітря до -30°С. У середньому для обігріву 1м3 монолітного бетону потрібно 60 м нагрівального дроту марки ПНСВ-1,2.
У Москві технологія обігріву бетону нагрівальними проводами досить широко застосовувалася під час будівництвахраму Христа Спасителя, комплексів Манежна площа, Вітальня та інших об'єктів.
Технологія обігріву бетону нагрівальними проводами широко застосовується не лише українськими, а й зарубіжними будівельними фірмами, що працюють на території України.
За останні роки технологію обігріву бетону нагрівальними проводами освоїли та застосовують на практиці такі фірми, як південно-корейська "Самсунг інжинеринг", "Костракшн Ко., Лтд.", німецька "Хохтіф", югославські "Акосир", "Напред", "Трудбеник". , "Чорногорія", турецькі "Абка", "Алларко", "Гаранті-Коза" та багато інших.
У 1993-1994 pp. фірма "Самсунг інжинеринг & констракшн Ко., Лтд." застосовувала технологію обігріву бетону нагрівальними проводами під час будівництва військового містечка у п. Маринівка Волгоградської області. Фірма "Хохтіф" застосовувала цю технологію під час будівництва в Москві комплексу будівель Ощадбанку України на вул. 50-річчя Жовтня у зимовий період 1995-1996 років. В даний час фірма "Чорногорія" зводить у Москві два житлові будинки. На цих об'єктах обігрів бетону нагрівальними проводами застосовується при бетонуванні стін, колон та перекриттів.