2015-02-27
920
| Вид цементов | Способы выдерживания бетона | ||||
| термос | термос с предварительным электроразогревом бетонной смеси | бетон с противоморозными добавками | тепловая обработка бетона в конструкциях | ||
| конструкции с М п | |||||
| 3 и более | менее 3 | ||||
| Быстротвердеющий портландцемент (БТЦ) | + | - | + с примеч. 1 | + с примеч. 2 | + |
| Портландцементы марок 400 и выше, высокоалитовые (C3 более 55 %) с содержанием молотых добавок до 10 %, сроком хранения до 2 мес. | + | - | То же | То же | + |
| Портландцементы высокомарочные (400 и выше), алитовые (C3 не менее 50 %) с содержанием C3A не более 8 %, с активными кремнеземистыми добавками до 10 % | + | - | » | » | + с примеч. 3 |
| Портландцементы марок М400 и выше с содержанием C3A: | |||||
| до 10 % при добавках хлоридов натрия и кальция | - | - | - | » | - |
| до 5 % при добавке нитрита натрия | - | - | - | » | - |
| до 8 % при добавке НКМ | - | - | - | » | - |
| более 8 % при добавке поташа | - | - | - | » | - |
| Глиноземистый цемент | + с примеч. 4 | - | - | - | - |
| Шлакопортландцемент | - | + с примеч. 5 | + с M п > 3 | - | + с примеч. 6 |
| Пуццолановый портландцемент | + с примеч. 7 | То же | - | - | + с примеч. 7 |
Примечания: 1. При подтверждении лабораторной проверкой требуемой подвижности смеси.
2. Низкоалюминатные портландцемента, шлакопортландцементы и особенно пуццолановые портландцементы применять не рекомендуется ввиду замедленного их твердения при температуре ниже 0 °С.
3. При C3A более 8 % бетон не приобретает высокой относительной прочности и в 28-суточном возрасте бетон не добирает 15 - 20 % марочной прочности.
4. При технико-экономическом обосновании с M п конструкций от 6 до 12 и учете понижающих защитных свойств по отношению к арматуре.
5. При эффективном утеплении наружных поверхностей или периферийном электропрогреве.
6. Допускается только при отсутствии повышенных требований к морозостойкости и с учетом длительных сроков тепловой обработки.
7. Если предусмотрено проектом.
2.2. Заполнители при зимнем бетонировании должны удовлетворять всем требованиям, которые предъявляются для бетонов, укладываемых в летних условиях. Кроме того, заполнители для бетонов перед загрузкой в смеситель не должны содержать смерзшихся комьев, кусков льда, наледи на зернах и снега. В связи с этим для уменьшения или исключения возможностей смешения заполнителей со снегом и обледенения необходимо складировать их высокими штабелями на сухих и возвышенных местах, защищенных от снежных заносов.
Оттаивание и подогрев заполнителей может производиться (с помощью дымовых газов и горячего воздуха) в открытых штабелях, закрытых бункерах, сушильных барабанах и других устройствах. Подогрев воды для бетонной смеси наиболее просто и эффективно осуществлять посредством пуска в нее пара.
2.3. Подбор составов бетона для зимней укладки осуществляется любыми проверенными на практике и принятыми для летних условий способами.
Наряду с этим рекомендуется:
а) учитывать, что бетоны, подвергнутые электротермообработке при жестких режимах, недостаточной защите от влагопотерь, отсутствии добавок и т.п., к 28-суточному возрасту после прогрева могут иметь недобор прочности до 10 % R 28. В случае необходимости получения проектной прочности бетона в установленный срок допускается увеличивать марку бетона против проектной на одну ступень или применять другие способы выдерживания;
б) назначать водоцементное отношение (В/Ц) бетонной смеси не более 0,65, а для бетонов с повышенными требованиями по морозостойкости (Мрз > 50) - не более 0,5.
2.4. Основными особенностями приготовления бетонной смеси в зимних условиях в отличие от летних являются обеспечение расчетной температуры смеси на выходе ее из бетоносмесителя, осуществление подогрева воды, отогрева или подогрева составляющих заполнителей, а также отопление бетоносмесительного узла, дозаторного и бункерных отделений.
Расчетная температура бетонной смеси по выходе из бетоносмесителя (t см) и температура предварительного электроразогрева смеси определяется по формуле
(1)
где t б.н - начальная средняя температура бетона после укладки в опалубку, уплотнения и укрытия (назначается в зависимости от способа выдерживания бетона), град;
t н.в - температура наружного воздуха, град;
ΣΔ t тр - суммарное относительное снижение температуры бетонной смеси при всех операциях - от приемки из бетоносмесителя до укладки и укрытия в конструкции;
Δ t тр - относительное снижение температуры бетонной смеси на каждой операции (при транспортировании, перегрузке, укладке и уплотнении) при перепаде между температурой наружного воздуха и температурой бетонной смеси 1 °С.
Расчеты по формуле (1) можно производить при температуре наружного воздуха ниже 0 °С.
Пооперационные относительные величины снижения температуры бетонной смеси Δ t тр определяются по формуле
Δ t тр = Δ t ′трτ, (2)
где τ - время транспортирования (укладки, уплотнения, перегрузки) бетонной смеси, мин;
Δ t ′тр - относительное снижение средней температуры бетонной смеси, град/(град · мин), при транспортировке (укладке, уплотнении, перегрузке) в течение 1 мин и перепаде температуры бетонной смеси и окружающего воздуха 1 °С.
Значения Δ t ′тр при транспортировании смеси даны в табл. 4, а при укладке и уплотнении составляют:
| Δ t ′y | Толщина конструкции, мм |
| 0,03 | |
| 0,013 | |
| 0,012 | |
| 0,009 | |
| 0,007 | |
| 0,005 | |
| 0,004 | |
| 0,003 |
При погрузке и перегрузке на каждую операцию можно принимать Δ t тр.п = 0,032; при перемещении башенным краном - Δ t тр = 0,0022 H, где H - высота подъема, м; при перемещении смеси шахтным подъемником (в утепленной шахте) - t тр.ш = 0,001 H.
Таблица 4
| Способ транспортирования | Марка или конструкция транспортного устройства | Объем перевозимой бетонной смеси, м3 | Град/град · мин |
| Автосамосвалами | ГАЗ-93 | 1,4 | 0,0037 |
| ЗИЛ-ММЗ-555 | 0,003 | ||
| МАЗ-503 | 3,2 | 0,0025 | |
| Автобетоновозами | Кузов с двойной обшивкой, с пространством между ними 50 - 60 мм и крышкой | 3,2 | 0,00022 |
| Автобадьевозами | Бадья опрокидная с шарнирно-роликовыми затворами | 1,6 | 0,0009 |
Примечания: 1. При других емкостях транспортных устройств значения следует брать по интерполяции.
2. Расчетное значение коэффициента теплоотдачи ограждения принято, кВт/(м2 · °С): автосамосвалов - 14; бункеров - 13.
Вместе с этим температура бетонной смеси и температура подогрева воды не должна быть выше значений, указанных в табл. 5.
Таблица 5
| Цементы | Наибольшая допустимая температура, °С | |
| подогрева воды | бетонной смеси при выходе из смесителя | |
| 1. Портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент марок ниже 600 | ||
| 2. Быстротвердеющий портландцемент и портландцемент марки 600 и выше | ||
| 3. Глиноземистый |
2.5. Температура воды и заполнителей при загрузке их в бетоносмеситель должна обеспечивать получение расчетной температуры, бетонной смеси при выходе ее из бетоносмесителя. Для этого в зависимости от состояния материалов, особенно заполнителей, условий приготовления и транспортирования (методов укладки и выдерживания в зимнее время) приходится оттаивать заполнители, подогревать воду, а иногда и заполнители.
Температура подогрева составляющих подобранного состава бетона в зависимости от требуемой (заданной) температуры бетонной смеси (t см) при выдаче из бетоносмесителя определяется расчетом по формуле
(3)
а теплопотребность для нагрева составляющих бетонной смеси Q, кДж, от начальной температуры до температуры, установленной расчетом по формулам:
а) для нагрева воды
Q в = 4,2 V γв(t в.к - t в.н); (4)
б) для нагрева песка
Q п = V γп[0,84(t п.к - t п.н) + i п(4,2 t п.к - 2,1 t п.н + 336)]; (5)
в) для нагрева крупного заполнителя
Q к.з = V γк.з[0,84(t к.к.з - t н.к.з) + i к.з(4,2 t к.к.з - 2,1 t н.к.з + 336)], (6)
где i п, i к.з - относительная влажность соответственно песка и крупного заполнителя по массе, %;
q п, q к.з, q ц, q в.о - соответственно масса песка, крупного заполнителя, цемента и воды в 1 м3 бетонной смеси, кг (в расчете на сухие заполнители);
q в - q в.о - за вычетом количества воды, содержащейся в заполнителях;
t п, t к.з, t в - соответственно температура песка, крупного заполнителя и воды при загрузке в смеситель, °С;
0,84 - удельная теплоемкость песка, крупного заполнителя и цемента, кДж/(кг · °С);
4,2 - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг · °С);
V - объем подогреваемого материала;
t н.к.з, t к.к.з, t п.н, t п.к - соответственно температура начальная и конечная крупного заполнителя и песка;
γв, γп, γк.з - объемная масса соответственно воды, песка и крупного заполнителя.
Зная весовой состав бетонной смеси по массе и влажность заполнителей, расчетом по формуле (3) определяется температура любого из четырех составляющих (t см, t в, t п, t к.з), задаваясь значениями остальных трех.
Как правило, t см устанавливается расчетом по формуле (1).
Температуру воды принимают максимально возможной в зависимости от применяемого цемента по табл. 5. Температура песка и крупного заполнителя определяется в зависимости от t см, t в и производственных возможностей подогрева.
2.6. Продолжительность перемешивания бетонной смеси должна быть на 25 % больше, чем в летних условиях, и не менее величин, приведенных в табл. 6.
Продолжительность перемешивания допускается не увеличивать против летних условий, если применяются подогретая вода, оттаянные или подогретые заполнители.
Таблица 6
| Объем готового замеса смесителя, л | Наименьшая продолжительность перемешивания бетонной смеси в смесителях | |||
| гравитационных для смеси с осадкой конуса, см | принудительного перемешивания | |||
| менее 2 | 2 - 6 | более 6 | ||
| 500 и менее | ||||
| Более 500 |
При применении только подогретой воды в смеситель одновременно с началом ее подачи загружают крупный заполнитель, а после заливки половины требуемого количества воды и нескольких оборотов барабана (чаши) смесителя - песок, остальную воду и цемент.
2.7. Применяемые средства и продолжительность транспортирования бетонной смеси в зимних условиях должны исключать возможность охлаждения ее более установленного технологическим расчетом (согласно п. 2.4 настоящего Руководства) нарушения однородности и снижения заданной подвижности на месте укладки.
В целях обеспечения вышеизложенных требований рекомендуется:
транспортировать бетонную смесь без задержки при погрузке, перевозке и выгрузке, как правило, в утепленной и укрытой транспортной таре, предохраняющей смесь от попадания осадков;
при температуре наружного воздуха ниже минус 15 °С и температуре смеси выше 20 °С, как правило, предварительно перед загрузкой смеси прогревать бадьи и обогревать кузова бетоновозов и автосамосвалов выхлопными газами двигателя;
максимально сокращать количество перегрузочных операций и по возможности осуществлять разгрузку смеси непосредственно в опалубку бетонируемой конструкции или бетоноукладочное оборудование;
пункты (места) перегрузок (если они неизбежны) бетонной смеси следует защищать от ветра и попадания снега. Перегрузочные бункера должны утепляться, а при длительном пребывании в них смеси - обогреваться горячим воздухом, паром или электропечами. Температура стенок бункеров должна быть не выше 40 °С;
утепление, укрытие и обогрев транспортной тары следует производить так, чтобы теплопотери бетонной смеси при транспортировании не превышали 4 °С за 1 ч;
время транспортирования бетонной смеси исходя из условий сохранения удобоукладываемости не должно превышать 30 мин при температуре смеси t см = 40 °С, 45 мин при t см = 20 - 30 °С и 120 мин при t см = 5 - 10 °С. Увеличить допускаемую продолжительность транспортирования смеси можно за счет применения замедляющих или пластифицирующих добавок, приготовления смеси пониженной, в допустимых пределах, температуры и подогрева ее у места укладки, при сильных морозах - введения в бетонную смесь противоморозных добавок.
Емкости, в которых перевозится бетонная смесь, следует очищать после каждой рабочей смены и перед длительными (более 1 ч) перерывами в транспортировании.
2.8. Транспортирование бетонной смеси в зимних условиях следует производить автобетоновозами, при их отсутствии - автосамосвалами или в бадьях (бункерах), установленных на автомашинах (автобадьевозах).
Автобетоновозы имеют высокие кузова с крышками и двойную обшивку днища и бортов с пространством между ее листами, которые позволяют утеплить кузов термоизолятором или осуществить обогрев кузова выхлопными газами.
В автосамосвалах для зимней перевозки бетонной смеси следует устраивать термоизоляцию кузова (от переохлаждения смеси) или оборудовать его для обогрева выхлопными газами, кузова для укрытия смеси снабжать деревянными щитами, брезентом или одеялами из шлаковаты, упакованной в полиэтиленовую пленку.
Автобадьевозы предназначаются для перевозки готовых смесей в отдельных специальных, утепленных и снабженных крышками бадьях, которые ставятся и снимаются с рамы автобадьевоза с помощью крана. С помощью бадьевоза бетонную смесь можно доставлять мелкими порциями в любую точку строительной площадки.
Транспортирование бетонной смеси, предназначенной для предварительного электроразогрева, а также с противоморозными добавками, может производиться и в неутепленной таре, но с защитой от снега и испарения влаги при условии обеспечения температуры смеси выше 0 °С до начала электроразогрева и не менее чем на 5 °С выше температуры замерзания раствора солей затворения после укладки и уплотнения с противоморозными добавками.
2.9. Предельная продолжительность и дальность транспортирования бетонной смеси устанавливается строительной лабораторией из условий сохранения первоначальной ее удобоукладываемости, однородности и заданной температуры на месте укладки в зависимости от имеющихся транспортных средств, объема бетонной смеси и темпа его укладки, температуры бетонной смеси по выходе из бетоносмесителя и температуры наружного воздуха, состояния дорог и допустимого расчетом охлаждения смеси в пути.
