2020-04-07
111
10.2.1 Определяют значение распалубочной прочности бетона, температуру его твердения (рекомендуется — не выше 40 °С), скорость подъема температуры, скорость остывания бетона, разность температур наружных слоев бетона и воздуха при распалубке (съеме тепляка).
10.2.2 Определяют продолжительность изотермического выдерживания бетона для принятой температуры его твердения по таблице 18, в случае применения добавок — ускорителей твердения бетона — с учетом данных таблицы 19.
10.2.3 Определяют продолжительность остывания бетона до безопасной температуры распалубки (снятия тепляка) по 8.2.7 или 8.2.8.
10.2.4 Определяют общую продолжительность выдерживания бетона в тепляке по 8.2.9.
10.2.5 Определяют требуемую тепловую мощность воздухонагревателей Q ф, кВт, которая должна быть не менее мощности, необходимой для восполнения тепловых потерь Q пот, кВт, определенных по формулам (93) и (94) и обеспечивающих поддержание в тепляке температуры воздуха не ниже принятой температуры выдерживания бетона.
Должно выполняться условие: Q ф ³ Q пот, на основании которого принимают тип и количество теплогенерирующих устройств.
Парообогрев бетона
10.3.1 Парообогрев бетона на грунтах, не допускающих увлажнения, не разрешается.
10.3.2 Для парообогрева бетона должен быть использован насыщенный пар с давлением не более 0,07 МПа.
10.3.3 Парообогрев следует применять при выдерживании конструкций небольшой толщины — полов, днищ резервуаров, перекрытий и т. д.
10.3.4 Не рекомендуется применять парообогрев бетона конструкций высотой более 1 м во избежание значительной неравномерности температуры по высоте.
Необходимо предусматривать организованный отвод конденсата во избежание образования наледей, примерзания брезента или коробов к основанию.
10.3.5 Расчет продолжительности парообогрева бетона до заданной прочности следует производить по методике 10.2 с использованием данных таблицы 5 при температуре прогрева бетона до 40 °С, и таблицы 18 — при температуре до 80 °С, с поправочными коэффициентами по таблицам 6
и 19 — в случае применения добавок — ускорителей твердения бетона.
Не рекомендуется паропрогрев бетона с добавками — ускорителями твердения при температуре выше 60 °С, так как при этом снижается эффективность их применения (возрастает стоимость бетона при относительно небольшом росте его прочности).
Паропрогрев с нагнетанием пара в объем бетона
10.4.1 Способ применяют при использовании сухих бетонных смесей, которые укладывают и уплотняют в опалубке, после чего их влагонасыщают и разогревают за счет нагнетания водяного пара под избыточным давлением от 0,3 до 0,6 МПа. Перфорацию пароподводящих устройств (например, металлических труб многократного использования диаметром от 25 до 50 мм) выполняют в виде отверстий диаметром от 5 до 10 мм либо прорезей на рабочую высоту (на 50–100 мм меньшую высоты слоя бетона).
Допускается охлаждение сухих смесей до начала подачи пара без ограничения температуры и остановки в работе по их укладке в опалубку при отрицательной температуре воздуха до 30 сут.
10.4.2 Водяной пар для влагонасыщения и разогрева бетона может быть получен от теплоцентрали либо от мобильных передвижных парогенерирующих устройств, смонтированных на шасси автомобиля (ППУ-160-100) или на прицепных шасси. Конденсация пара при контакте с более холодными компонентами сухой бетонной смеси сопровождается образованием воды, обеспечивающей реакции гидратации и твердение цемента, и выделением большого количества теплоты, позволяющей разогревать бетон с высокой скоростью за относительно короткий период времени подачи пара.
В таблице 24 приведены значения скорости разогрева бетона водяным паром при давлении от 0,2 до 1,0 МПа и температуре пара от 120 °С до 180 °С.
Таблица 24 — Скорость разогрева бетона
| Давление пара Р нас, МПа | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 |
| Температура пара t, °С | 121 | 144 | 158 | 170 | 179 |
| Скорость разогрева бетона vt, °С/мин | 2 | 5 | 9 | 13 | 18 |
За время подачи пара в течение 15–30 мин бетон разогревают до температуры 60 °С (для бетона с добавками — ускорителями твердения) — 90 °С (для бетона на шлакопортландцементе), после чего он твердеет методом термоса.
10.4.3 Продолжительность термостатического твердения бетона (остывания с опалубкой) составляет 16–24 ч, что обеспечивает прочность бетона 50 %–90 % от проектной. Распалубку конструкций следует осуществлять при допускаемой разности температур наружных слоев бетона и воздуха. При необходимости расчет безопасного перепада температур осуществляют по 8.2.7 и 8.2.8.
10.4.4 Последовательность расчета параметров паронасыщения бетона
10.4.4.1 При расчете параметров паронасыщения бетона определяют режим влагонасыщения сухой смеси и рациональное размещение пароподводящих труб, обеспечивающее равномерное распределение пара и жидкости в объеме бетонируемой конструкции [9].
10.4.4.2 Определяют истинную пористость цемента 
в уплотненной сухой бетонной смеси на основании данных о фактических расходах составляющих бетона по формуле
, (95)
где 
— плотность зерен песка и крупного заполнителя, кг/м3;
— плотность цемента, кг/м3;
— фактический расход песка, крупного заполнителя и цемента, кг, соответственно.
Допускается устанавливать расход заполнителей и цемента по общепринятым методикам расчета состава тяжелого бетона заданной проектной прочности при консистенции бетонной смеси, соответствующей осадке стандартного конуса от 0 до 1 см.
Рассчитывают эффективную пористость цемента по формуле
. (96)
Значение поправочного коэффициента водяного параКп для планируемого к использованию давления пара Р нас (рекомендуется Р нас» 0,3–0,6 МПа) при насыщении сухой бетонной смеси принимают по таблице 25.
Таблица 25 — Поправочный коэффициент водяного пара
| Избыточное давление водяного пара Р нас, МПа | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 1 |
| Значение Кп | 39 | 38 | 37 | 36 | 35 | 34 | 33 | 31 | 30 |
10.4.4.3 Определяют требуемый диапазон температуры разогрева бетона D t раз, °С, с учетом начальной температуры сухой бетонной смеси 
по формуле (97):
. (97)
Температуру разогрева бетона t раз принимают с учетом вида используемого цемента, исходя из принятого уровня критической прочности бетона к окончанию периода его твердения в опалубке и данных рисунка 7. Значение t раз принимают на 20 °С–25 °С больше, чем t српо рисунку 7. При использовании добавок — ускорителей твердения бетона среднюю температуру его твердения по рисунку 7 принимают 40 °С, 45 °С, 50 °С, соответственно, для портландцемента 1, 2 и 3 групп по эффективности пропаривания, и от 55 °С до 60 °С — для шлакопортландцемента.
10.4.4.4 Определяют продолжительность подачи пара 
мин, для насыщения сухой бетонной смеси с учетом требуемого диапазона температуры разогрева бетона D t раз и скорости ее подъема vt
по формуле
= D t раз/ vt, (98)
Скорость разогрева бетона vt, в зависимости от параметров пара, принимают по данным таблицы 24.
10.4.4.5 Определяют расчетный радиус распространения жидкости R ж, м, от места подвода пара через пароподводящую трубу по формуле
. (99)
10.4.4.6 Уточняют продолжительность подачи пара в бетон для влагонасыщения сухой смеси tнас.вл, мин, по формуле
(100)
Рисунок 7 — Зависимость прочности бездобавочного бетона от средней температуры
t ср и продолжительности твердения в условиях термоса
Должно выполняться условие ³ 
. Если окажется, что 
< 
, то при изготовлении контрольных образцов и для практической работы используют время паронасыщения .
10.4.4.7 Определяют расстояние между пароподводящими трубами L п, м, из зависимости
. (101)
Рекомендуемое расстояние от трубы до опалубки должно быть не более 0,5 L п.
10.4.4.8 Определяют количество пароподводящих труб, необходимое для производства работ,
в зависимости от значения L п, размеров и конструктивных особенностей бетонируемого элемента
(захватки).
10.4.5 Расчет параметров разогрева и твердения бетона
10.4.5.1 Назначают уровень критической прочности бетона fсm ,кр в соответствии с требованиями таблицы 2 и проектной документации.
10.4.5.2 Определяют исходное значение средней температуры бетона t ср, которое обеспечит достижение требуемой fсm ,кр, в процентах от проектной, прочности бетона, за планируемое время твердения по рисунку 7.
10.4.5.3 Определяют фактическое расстояние распространения жидкости (конденсата пара) 
м, от места подвода пара из зависимости
= 0,5 L п. (102)
10.4.5.4 Корректируют расчетную среднюю температуру разогрева бетона 
°С, с учетом значений и по формуле
, (103)
где 
— температура бетона на расстоянии от пароподводящей трубы, °С. В расчетах принимают снижение температуры разогрева D t по мере удаления от места подвода пара равным 1,0 °С/см. Значение определяют по формуле
. (104)
Цель корректировки — обеспечить соответствие температурного режима твердения бетона значению t ср, определенному по рисунку 7.
10.4.5.5 Контрольное определение температуры разогрева бетона осуществляют при изготовлении и паронасыщении контрольных образцов.
10.4.5.6 Определяют конечную температуру бетона t бк, °С, по истечении времени остывания tост
в опалубке с коэффициентом теплопередачи Ктпри модуле теплоотдающей поверхности конструкции Мп и температуре окружающей среды 
по формуле
, (105)
где 
— удельная теплоемкость свежеотформованного бетона, принимаемая = 1,05 кДж/(кг · °С);
— средняя плотность бетона, кг/м3.
10.4.5.7 Уточняют ожидаемую среднюю температуру бетона 
°С, за период 
для конкретных условий производства работ по формуле
. (106)
Оценивают соответствие расчета конкретным условиям производства работ путем сравнения значения рассчитанного по формуле (106) с установленным по графическим зависимостям на рисунке 7. При отклонении 
более чем на 5 % следует повторить расчет.
10.4.5.8 В случае если значение средней температуры бетона оказывается ниже требуемой, следует задаться более высокой температурой его разогрева, в пределах допускаемых величин, или рассчитать необходимый для данных условий производства работ коэффициент теплопередачи опалубки Кт, Вт/(м2×°С), по формуле
. (107)
Неопалубленные поверхности подлежат теплоизоляционному укрытию.
10.4.6 Пример расчета параметров термосного твердения бетона сухого формования с пароразогревом сухой смеси приведен в приложении Ж.
