Расчет теплогенераторов при зимнем бетонировании: 48-03 ТК «Технологическая карта на обогрев монолитных железобетонных конструкций теплогенераторами на жидком топливе»

Содержание

Технология зимнего бетонирования

Для термообработки открытых или опалубленных поверхностей бетонных и железобетонных конструкций при бетонировании в зимних условиях используется тепловая энергия, выделяемая теплогенераторами на жидком топливе и направляемая на эти поверхности.

Область применения таких теплогенераторов включает отогрев промороженных бетонных и грунтовых оснований, арматуры, закладных металлических деталей и опалубки, удаление снега и наледи, интенсификацию твердения бетона, конструкций и сооружений, возводимых в скользящей либо объемно-переставной опалубках, плит перекрытий и покрытий, вертикальных и наклонных конструкций, бетонируемых в металлической опалубке, предварительный отогрев зоны стыков сборных железобетонных конструкций и ускорение твердения бетона или раствора при заделке стыков, ускорение твердения бетона или раствора при укрупнительной сборке большеразмерных железобетонных конструкций, а также создание тепловой защиты поверхностей, недоступных для устройства теплоизоляции.

В технологической карте на обогрев монолитных конструкций теплогенераторами на жидком топливе, разработанной специалистами ОАО «ПКТИпромстрой», численно-квалификационный состав рабочих, график работы, калькуляция трудовых затрат, а также потребность в необходимых ресурсах определены применительно к обогреву монолитных конструкций с модулем поверхности в пределах от 10 до 14 м -1, возводимых в крупнощитовой опалубке, размеры секции которой составляют 3,0х6,0 м.

Модуль поверхности бетонируемой конструкции определяется отношением суммы площадей охлаждаемых поверхностей к ее объему и имеет размерность «1/м» или «м -1».

Конструкция опалубки — стальной лист толщиной 4 мм, утепленный снаружи минераловатными плитами толщиной 50 мм и закрытый фанерой толщиной 3 мм.

Расчет обогрева конструкций произведен с учетом следующих условий: температура наружного воздуха — -20 °С, скорость ветра — 5м/сек, температура укладываемого бетона — 15 °С, температура изотермического прогрева — 40 °С, скорость разогрева бетона — 2,5°С/час, время разогрева — 10 часов, прочность бетона к моменту остывания до 0 °С — 70% R28.

До начала работ по обогреву монолитных конструкций устанавливают опалубку, арматурные сетки и каркасы, предварительно очистив от мусора, снега и наледи; устанавливают теплоизоляцию (50 мм) боковых поверхностей стен; устанавливают в рабочей зоне теплогенераторы и опробуют их работу; устанавливают ограждения и подводят сигнализацию согласно схемы организации рабочей зоны; монтируют противопожарный щит с углекислотными огнетушителями, помещают в рабочей зоне указания по технике безопасности; проверяют временное освещение рабочих мест; обеспечивают рабочее звено необходимым инструментом, индивидуальными средствами защиты, проводят инструктаж.

Опалубку и арматуру отогревают включением теплогенераторов. В вышеназванной карте для обогрева бетона приняты три мобильных теплогенератора Thermobile.

Теплогенератор Thermobile позволяет автоматически контролировать процесс горения. При перегреве, задымлении или нехватке топлива теплогенератор отключается автоматически. Теплогенератор оборудован термостатом, автоматически поддерживающем заданную температуру в помещении. В качестве топлива могут использоваться керосин или соляра без дополнительной настройки аппарата. Среднее время работы на одной заправке — 8-10 часов.

Подготовка оснований к укладке бетонной смеси производится с учетом следующих требований.

При температурах воздуха ниже -10 °C арматуру диаметром более 25 мм, а также арматуру прокатных изделий и крупные металлические закладные детали при наличии на них наледи предварительно отогревают теплым воздухом. Удаление наледи с помощью пара или горячей воды не допускается. Укладку бетонной смеси производят непрерывно, без перевалок, средствами, обеспечивающими минимальное охлаждение смеси при ее подаче. Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, не должна быть ниже +15 °C.

Открытые поверхности укрывают минватой сразу после укладки бетонной смеси в конструкцию. Кроме того, укрывают выпуски арматуры.

В случае возникновения перерывов в бетонировании поверхность бетона укрывают и утепляют, а при необходимости — обогревают.

Обогрев бетона начинается после укладки и уплотнения бетонной смеси при устройстве монолитных стен и перекрытий и проведения мероприятий по гидро- и теплоизоляции. К началу обогрева конструкции открытый проем завешивается брезентом.

Обогрев конструкции производится со скоростью разогрева 2,5 °C в час в соответствии с графиком температурного режима с учетом предварительного отогрева опалубки и арматуры в течение 2-х часов.

Температуру бетона измеряют в процессе обогрева не реже, чем через 2 часа. Контроль температуры обогреваемого бетона производят техническими термометрами или с помощью датчика температуры, установленного в скважину.

Температура разогрева бетонной смеси регулируется термостатом, встроенным в теплогенератор.

Скорость остывания бетона в соответствии с графиком температурного режима составляет 8 °C/ч. Для конструкции с модулем поверхности в пределах 10-14 м -1 скорость остывания допускается не более 10 °C/ч. Два раза в смену замеряют температуру наружного воздуха, результаты замеров фиксируются в журнале работ.

Прочность бетона проверяется по фактическому температурному режиму. После распалубливания прочность бетона, имеющего положительную температуру, рекомендуется определять с помощью молотка конструкции НИИ Мосстроя, ультразвуковым способом или высверливанием и испытанием кернов.

Теплоизоляция может быть снята не ранее того момента, когда температура бетона в наружных слоях конструкции достигает +5 °C, и не позже, чем слои остынут до 0 °C. Примерзание опалубки и теплозащиты к бетону не допускается. Для предотвращения появления трещин в конструкциях, перепад температур между открытой поверхностью бетона и наружным воздухом не должен превышать 20° для монолитных конструкций с модулем поверхности в пределах 5 м -1 и 30 °C для монолитных конструкций с модулем поверхности большей величины.

В случае невозможности соблюдения указанных условий поверхность бетона после распалубливания укрывается брезентом, толем, щитами.

Работы по теплоизоляции обогреваемой поверхности бетона, расстановке теплогенераторов и прогреву бетона выполняет звено из 3-х человек.

Моторист устанавливает теплогенераторы, производит заправку их топливом, производит запуск. Бетонщики производят укладку бетонной смеси, укрывают открытые поверхности бетона гидроизоляцией и теплоизоляцией.

Перед пуском теплогенераторов проем секции должен быть закрыт брезентом. Технологическая карта на обогрев монолитных конструкций теплогенераторами на жидком топливе разработана в соответствии с протоколом семинара-совещания «Современные технологии зимнего бетонирования», утвержденным первым заместителем премьера г. Москвы В. И. Ресиным, и техническим заданием управления развития генплана Москвы на разработку комплекта технологических карт на производство монолитных бетонных работ при отрицательных температурах воздуха. Технологическая карта предназначена для инженерно-технических работников строительных и проектных организаций, а также производителей работ, мастеров и бригадиров, связанных с производством бетонных и железобетонных работ.Подготовил Владимир ДАНИЛОВ

Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 10 за 2002 год в рубрике бетон

Руководство по передовым методам бетонирования в холодную погоду

Американский институт бетона (ACI) определяет бетонирование в холодную погоду как «период, когда температура окружающей среды ниже 40 ° F (5 ° C) в течение трех или более дней». Температура рассчитывается как среднее значение самой высокой и самой низкой температуры с полуночи до полуночи.

Если средняя температура выше 40°F или если она падает ниже этой температуры только на короткие периоды, вам не нужно учитывать холодную погоду при укладке и твердении бетона.

Понимание определения бетонирования в холодную погоду поможет вам определить, когда нужно внести коррективы в процесс, а когда можно продолжать как обычно.

Как холодная погода влияет на бетон?

Низкие температуры влияют на бетон несколькими способами. Как только вы узнаете о проблемах бетонирования в холодную погоду, вы сможете принять меры для их учета.

Время схватывания при 30°F может быть в два раза больше, чем при 50°F. Реакции с выделением тепла, возникающей при отверждении бетона, недостаточно для борьбы с влиянием низких температур на время схватывания.

Растрескивание
Бетон, уложенный на мерзлый грунт, может привести к растрескиванию. При повышении температуры грунт под застывшим бетоном оттаивает и оседает. Если он сдвинется, на поверхности могут образоваться трещины. Укладка бетона на мерзлый грунт также означает, что нижний слой схватывается медленнее, чем верхний слой, что приводит к дефектам поверхности.

В конечном счете, бетон становится не таким прочным и имеет больше поверхностных дефектов при низких температурах без надлежащих мер предосторожности.

Каковы передовые методы бетонирования в холодную погоду?

Лучшие методы бетонирования в холодную погоду помогут вам достичь желаемых результатов.

Используйте ускоряющие добавки — Ускоряющие добавки могут ускорить процесс сушки, противодействуя влиянию погодных условий. Хлорид кальция, нитрит натрия и нитрит кальция — все это хорошие варианты, но вы не должны использовать хлорид кальция в железобетоне. Имейте в виду, что ускоряющие добавки не предотвращают замерзание. В таких ситуациях необходимы дополнительные меры предосторожности.

Проверка температуры основания

Перед укладкой бетона проверьте температуру основания. Если земляное полотно замерзло, подождите, пока оно оттает и температура повысится, прежде чем двигаться дальше.

Тепловые материалы

Нагрев материалов может помочь вам противодействовать низким температурам при бетонировании в холодную погоду. При правильных условиях с помощью этого метода можно добиться постоянного времени схватывания и прочности. Однако было бы лучше, если бы вы приняли другие меры, потому что условия должны быть очень конкретными.

Вы можете нагреть воду до температуры от 140°F до 180°F. При низких температурах (ниже 25 ° F) вы можете нагревать заполнители, чтобы предотвратить образование льда и замороженных комков, но вам не нужно нагревать заполнители до более чем 60 ° F, если вы также нагреваете воду.
Не рекомендуется нагревать заполнители кипящей водой, так как остаточная вода может повлиять на конечную смесь. Вместо этого можно использовать циркулирующий пар для нагрева заполнителей до необходимой температуры.

Избегайте антиобледенителей

Все противогололедные вещества отрицательно реагируют на свежеуложенный бетон и портят конечный продукт. Если они вступают в контакт с бетоном во время схватывания, антиобледенители вызывают отслаивание и образование накипи на поверхности. Иногда для высококачественного плотного бетона можно использовать хлорид натрия и хлорид кальция. Однако лучше вообще избегать антиобледенителей, потому что альтернативных методов более чем достаточно.

Поддержание температуры при схватывании

После укладки бетона необходимо обеспечить поддержание правильной температуры во время схватывания. Вы можете использовать отапливаемые корпуса и нагреватели внутреннего сгорания, но нагреватели должны быть хорошо вентилируемы, чтобы избежать непосредственного нагрева бетона. Ограждения должны быть атмосферо- и ветронепроницаемыми, чтобы обеспечить стабильную температуру в течение всего периода схватывания. Изолирующие одеяла также могут помочь создать стабильную температуру.

Во время схватывания бетона постоянный контроль температуры является ключом к предотвращению резких колебаний, которые могут повлиять на процесс гидратации и вызвать трещины. Вы также можете поместить датчики температуры в бетон и настроить их на беспроводную отправку обновлений.
Необходимо увеличить установленное время в зависимости от температуры. В следующей таблице приведены общие сведения о времени схватывания при различных температурах:

Температура Среднее время схватывания (часы)

20°F	Бетон не схватывается
30°F	19
40°F	14
50°F	11
60°F	8
70°F	6
80°F	4
90°F	2-3
100°F	1-3

После завершения процесса отверждения необходимо медленно снять обогреваемые кожухи, одеяла и пламенные нагреватели. Удаление их всех сразу приводит к быстрому охлаждению, поэтому начните с отключения температуры, но оставьте корпус включенным. Продолжайте следить за температурой, пока она не стабилизируется и вы не сможете безопасно снять корпус.

Бетонирование в холодную погоду может быть сложной задачей, но вы можете добиться хороших результатов, следуя этому важному совету.

Почему белая кепка?

White Cap® может помочь вам с бетонированием в холодную погоду и любыми дополнительными добавками, которые могут вам понадобиться.

Наши опытные менеджеры по работе с клиентами могут предложить индивидуальные решения и профессиональные консультации на рабочем месте или в вашем офисе. Имея в среднем 12-летний опыт работы в отрасли, наша команда действительно является самым знающим профессионалом в области строительных материалов.

Бетонирование в жаркую погоду — Maturix I Intelligent Concrete Monitoring

Содержание

Зачем использовать датчики бетона для бетонирования в жаркую погоду?

Высокие температуры, низкая влажность и сильный ветер могут затруднить заливку бетона. Однако при хорошем планировании и соответствующих действиях можно получить высококачественный бетон и получить выгоду от более быстрого времени отверждения и увеличения прибыли. В этой статье мы объясним, что такое бетонирование в жаркую погоду, его проблемы и некоторые меры, которые вы можете предпринять, чтобы получить наилучший бетон.

Что такое бетонирование в жаркую погоду?

Определение бетонирования в жаркую погоду, данное Американским институтом бетона (ACI): «Одно или сочетание следующих условий, которые имеют тенденцию ухудшать качество свежесмешанного или затвердевшего бетона за счет увеличения скорости потери влаги и скорости гидратация цемента или другие неблагоприятные последствия: высокая температура окружающей среды; высокая температура бетона; низкая относительная влажность; и высокая скорость ветра». Влажность и сильный ветер могут затруднить заливку бетона. Однако при хорошем планировании и соответствующих действиях можно получить высококачественный бетон и получить выгоду от более быстрого времени отверждения и увеличения прибыли. В этой статье мы объясним, что такое бетонирование в жаркую погоду, связанные с этим проблемы и некоторые меры, которые вы можете предпринять, чтобы получить наилучший бетон.

Преимущества использования датчиков бетона для бетонирования в жаркую погоду

Высокие температуры при бетонировании в жаркую погоду ускоряют процесс гидратации цемента, что может показаться выгодным, поскольку бетон быстро набирает прочность. Однако, если температура слишком высока и реакция идет слишком быстро, конечная 28-дневная прочность будет ниже ожидаемой. Это может быть очень неприятно, так как вы можете думать, что все идет по плану, пока вы не получите результат теста на низкую компрессию из 28-дневных тестов.

На приведенном выше графике показано изменение прочности той же бетонной смеси. Один отверждался при температуре 20°C, а другой – при 40°C. Вы можете видеть, что 40 °C, обозначенные красной линией, начали быстро набирать прочность, но примерно через 14 дней развитие прочности почти остановилось. С другой стороны, материал с температурой 20 °C набирал прочность медленнее, но в конечном итоге имел более высокую конечную прочность. Это явление называется эффектом кроссовера.

Иногда для противодействия потере влаги и улучшения удобоукладываемости бетона в жаркую погоду в бетонную смесь добавляют дополнительное количество воды. Это может помочь сбалансировать повышенную потребность в воде, но если переусердствовать, вы создадите высокое соотношение воды и цемента. Это может привести к снижению конечной прочности и пористой поверхности, что повлияет на общую долговечность бетона.

Во многих случаях высокие температуры и высокая влажность увеличивают испарение воды. Если испаряется слишком много воды, объем бетона сжимается, образуя небольшие трещины на поверхности бетона. Эти трещины могут выглядеть маленькими, но в конечном итоге они могут стать каналами для проникновения воды и химикатов в бетон. Это ставит под угрозу долговечность бетона и создает проблемы для подрядчика.

В процессе гидратации цемента в результате реакции вдоль конструкции выделяется тепло. Однако в большинстве сценариев температура в разных частях конструкции не одинакова. Это связано с тем, что тепло легче рассеивается с поверхности бетона из-за его расположения и охлаждающего действия ветра, чем в ядре бетона. Вы можете увидеть это на иллюстрации ниже:

На иллюстрации видно, что в сердцевине температура выше, а по бокам она снижается. Это означает, что в то время как поверхность сжимается и затвердевает из-за более низких температур, ядро все еще теплое и расширяется. Если температуры слишком разные, внутренние напряжения внутри бетона возрастут и вызовут трещины. Эти трещины различаются по размеру и тяжести; некоторые будут просто эстетическими, в то время как другие могут представлять структурную проблему, которая может закончиться дорогостоящим делом.

Поскольку погодные условия и поведение при отверждении трудно предсказать, постоянная проверка и мониторинг температуры и прочности бетона являются ключевыми для обеспечения эффективного отверждения и принятия необходимых мер. Простым способом наблюдения за отверждением бетона является использование беспроводных датчиков бетона. Они могут измерять и контролировать отверждение в течение всего времени проекта и в режиме реального времени давать представление о фактических условиях.

Чтобы добиться успеха в теплых условиях, планирование и координация должны начинаться на начальных этапах процесса производства бетона. . Планирование их может сэкономить много времени и денег позже в проекте.
Хорошей отправной точкой является рассмотрение температурных условий на месте. Такие вопросы, как:

Для бетонирования в жаркую погоду может потребоваться дополнительное оборудование, такое как водяные насосы, различные электрические генераторы, осветительное оборудование (при работе до восхода солнца или после захода солнца) и другие инструменты. Одной из ключевых проблем в этом состоянии является то, что поломка или задержка оборудования могут вызвать огромные проблемы, поскольку бетон быстро теряет текучесть (также известную как осадка) и затвердевает намного быстрее, чем в нормальных условиях. Как обсуждалось ранее, это может привести к снижению качества заливки, если бетон не затвердевает эффективно.

Когда При разработке бетонной смеси для бетонирования в жаркую погоду рекомендуется сокращать использование цемента в разумных пределах, сохраняя при этом требования по прочности и долговечности. Это уменьшит тепловыделение, замедлит скорость гидратации цемента и сведет к минимуму тепловое расширение и риск образования трещин. Еще одним преимуществом снижения содержания цемента является более низкий уровень выбросов CO2 для бетонной смеси, используемой для более экологичного строительного проекта.

Эти методы позволяют снизить температуру бетона на 0,5–11 °C в зависимости от выбранного метода. Стоит отметить, что стоимость различных представленных выше методик значительно различается в зависимости от необходимого оборудования, квалификации персонала, местоположения объекта и т. д.

Важно максимально сократить время транспортировки и снизить риск задержек, чтобы предотвратить проблемы с ранним схватыванием бетона. Они могут варьироваться от затвердевания бетонной смеси в автобетоносмесителе до дополнительных трудностей с перекачкой бетона из-за высокой жесткости.

Теплые погодные условия могут увеличить скорость испарения влаги и сократить время схватывания. Это означает, что бетонная смесь начинает быстрее затвердевать и с ней становится сложнее обращаться. Следовательно, период укладки, отделки и отверждения бетона будет короче, чем при других условиях.

Чтобы избежать высоких температур, которые могут отрицательно сказаться на прочности бетона, перенесите время заливки на ночь или раннее утро. Таким образом, бетон может затвердевать в течение некоторого времени без воздействия высоких температур. Чтобы эта стратегия работала, важно хорошо координировать свои действия с бетонным заводом и субподрядчиками.

Основная цель этапа отверждения – гарантировать успешное протекание гидратации цемента для достижения максимального потенциала прочности бетонной смеси. Две самые важные вещи, которых следует избегать, — это потеря влаги и чрезмерные температуры.

Помогают сохранить влагу внутри бетона и обеспечивают полную гидратацию цемента. Затвердевший бетон имеет более высокую конечную прочность, меньший риск растрескивания поверхности и более высокую долговечность, чем незатвердевший бетон.

Чтобы иметь возможность проверить, эффективны ли меры, важно постоянно контролировать отверждение и температуру. Это можно сделать с помощью регистраторов данных или, что еще лучше, с помощью беспроводных датчиков бетона . Они могут использоваться для непрерывного измерения и мониторинга температуры, зрелости и прочности бетона. Это позволит вам предпринять необходимые действия, чтобы предотвратить большие перепады температур, высыхание поверхности или ускоренную скорость гидратации. Это сведет к минимуму риск термического растрескивания, усадки при высыхании и отслаивания поверхности, которые могут повлиять на долговечность и прочность вашего бетона.

Использование такой системы, как Maturix, может помочь вам получить ответы, которые вам нужны. Система Maturix способна контролировать как температуру, так и прочность бетона. Некоторые из преимуществ использования системы Maturix:

Технология зимнего бетонирования