43. Поваренная соль ускоряет твердение и повышает прочность бетона. При учете влияния добавки поваренной соли, введенной в количестве 5 % от веса воды (около 3 % от веса цемента), на повышение прочности бетона, твердеющего при низких положительных температурах, разрешается принимать прочность бетона: в возрасте 2 дней - в размере 150 %, 3 дней – 135 % и 7 дней – 115 % от прочности бетона, твердеющего при одинаковых с наблюдавшимися температурах без добавки поваренной соли.
Примечание. Приведенные в пп. 41 и 43 коэффициенты повышения прочности бетона с хлористым кальцием и хлористым натрием могут применяться только по согласованию с лабораторией.
В тех случаях, когда при лабораторной проверке цемент не обнаруживает должного ускорения роста прочности, коэффициенты 1,15 и 1,25, как и приведенные в табл. 1, для хлористого кальция и 1,5, 1,35 и 1,15 для хлористого натрия - не применяются. В расчет принимаются коэффициенты (если они ниже указанных), полученные при лабораторной проверке применявшегося цемента.
44. При бетонировании по способу термоса укладываемая бетонная смесь должна иметь температуру, указанную в табл. 3
Таблица 3
Температура наружного воздуха, град |
Минимальная температура бетонной смеси при вкладке ее в дело |
|
|
в тихую погоду |
в ветреную погоду |
От 0 до -10 |
15 |
20 |
От -11 до -15 |
20 |
25 |
От -16 до -20 |
25 |
30 |
Примечания: 1. Вследствие быстрого охлаждения бетонной смеси бетонирование при температуре ниже -15° не рекомендуется и может быть допущено лишь в особых случаях.
2. Приведенные в табл. 3 температуры рекомендуется проверять расчетом и затем в натуре (приложение 4).
3. Если за счет подогрева материалов на заводе не удается обеспечить выпуск бетонной смеси с требуемой температурой, может быть применен электроразогрев ее непосредственно на объекте перед укладкой. Работы с применением электроразогрева бетонной смеси на месте укладки выполняются по специальной инструкции.
3. Бетонирование с прогревом уложенного бетона
45. Твердение бетона происходит при положительной температуре, которая в течение всего периода, необходимого для достижения требуемой прочности, поддерживается в конструкции посредством паро- или электропрогрева, а также применения горячего песка (топливного шлака).
Для ускорения твердения, если нет противопоказаний, вводят также хлористый кальций в размере 2-3 % от веса цемента.
Учитывая малую толщину оснований при большой площади теплоотдачи, крайнюю трудоемкость и дороговизну обогрева, этот метод может применяться лишь в случае необходимости введения дорожных бетонных оснований в эксплуатацию в зимнее время.
Указанный метод следует применять как вспомогательный при методе термоса в случае, если температура бетона в основании падает ниже расчетной и не обеспечивается получение требуемой прочности к заданному сроку.
ПАРОПРОГРЕВ
40. Для прогрева уложенного бетона паром над бетонной плитой устраивают укрытие из брезента, легких фанерных или дощатых коробов. При этом между бетоном и укрытием оставляют зазор в 5-10 см, в который шлангами подается пар. Короба должны быть утеплены. Особое внимание следует обращать на утепление сопряжении коробов тепляка.
47. Температурный режим и продолжительность паропрогрева устанавливают в зависимости от поставленной задачи:
1) подогрев свежеуложенного бетона, выдерживаемого в условиях термоса, в случае преждевременного его остывания при укладке, когда создается угроза невозможности обеспечить твердение в соответствии с п. 34. В этом случае бетон подогревают до 15° и поддерживают эту температуру в течение суток, после чего пар отключают, а бетон оставляют твердеть под утеплением. Если же подогреть бетон до 15° не удается, то его подогревают до 8-10° и поддерживают температуру в течение 2 суток с таким расчетом, чтобы средняя температура бетона была не ниже 7°.
Надобность в подогреве уже твердеющего бетона может также возникнуть, когда вследствие резкого похолодания примененная теплозащита не в состоянии поддержать заданную температуру твердения и возникает опасность преждевременного падения температуры бетона ниже расчетной. В этом случае необходимо посредством подогрева поднять температуру бетона до положительных значений и поддерживать твердение до приобретения им требуемой прочности. Режим твердения (температура и продолжительность) устанавливается расчетом.
В связи с тем, что паропрогрев уже организован, следует посредством теплотехнического и соответственно технико-экономического расчета выяснить возможную целесообразность получения в бетоне прочности в размере 70 % для возможности укладки асфальтового бетона или 100 %, чтоб можно было открыть движение;
2) прогрев бетона для укладки асфальтового бетона и открытия грузового (или только легкового) движения в зимних условиях. Бетон прогревают до 35-40° и более (но не выше 50°) и в соответствии с расчетом поддерживают заданный режим твердения, имеющий целью получение в бетоне требуемой прочности к установленному сроку. При расчетах пользуются графиками, приведенными в приложении 2. При прогреве температуру бетона поднимают не более чем на 5° в час. По достижении заданной температуры рекомендуется пар подавать с небольшими перерывами, не допуская при этом понижения температуры под коробом более чем на 5°. Остывание должно вестись со скоростью, не превышающей 5° в час, до температуры 5°. Дальнейшее остывание осуществляется при выключенном паре под утеплением. При организации прогрева паром следует предусматривать необходимость удаления конденсата. Прогрев бетона следует выполнять под контролем лаборатории.
ЭЛЕКТРОПРОГРЕВ
48. Электропрогрев является рациональным и весьма технологичным средством создания необходимых температурных условий для получения требуемой прочности бетона в заданные сроки. Он может применяться как самостоятельно, так и в сочетании с методом термоса для подогрева бетонной смеси перед укладкой, разогрева уложенного бетона до требуемой температуры и, наконец, подогрева твердеющего бетона, когда примененная теплозащита не может обеспечить заданного режима.
В этом случае весьма рациональным является метод прогрева бетона посредством термоактивного слоя опилок (приложение 5).
Работы по электропрогреву должны выполняться в соответствии с «Руководством по электропрогреву бетонных и железобетонных конструкций и изделий» (Госстрой СССР, 1964). При проведении бетонных работ с электропрогревом должны строго соблюдаться правила техники безопасности, изложенные в названном руководстве.
49. Электропрогрев бетона дорожных оснований наиболее эффективен при укладке электродов по низу плиты, в этом случае наиболее полно используется выделяемое тепло, однако этот прием связан с потерей электродов.
Этот дефект можно устранить, если электроды использовать как арматуру с учетом ее при конструировании плиты, что может быть допущено только при низких температурах электропрогрева для предупреждения возможности понижения сцепления арматуры с бетоном.
В отдельных случаях при низкой температуре воздуха и уложенного бетона, когда создаваемого тепла недостаточно, бетон подогревают также с внешней поверхности посредством «плавающих» электродов из катанки диаметром 6-8 мм или полосовой стали шириной 20-50 мм, втапливаемых на половину сечения электрода.
50. Электропрогрев бетона в дорожных основаниях, толщина которых обычно не превышает 20-22 мм, может быть осуществлен и при одностороннем размещении полосовых электродов, располагаемых сверху. Необходимая равномерность температурного поля в бетоне достигается за счет применения небольших скоростей подъема температуры и хорошего утепления низа прогреваемой плиты.
51. Для электропрогрева рекомендуется пользоваться инвентарными утепленными щитами из досок толщиной 2 см с нашивными электродами из полосовой стали шириной 2-5 см и выведенными клеммами (рис. 1).
Рис. 1. Конструкция инвентарного щита:
1 - рама из брусьев 5??5 см; 2 - стальная полоса 40´4 мм; 3 - опилки; 4 - болты 5/8 ?? с гайками и шайбами или оконцеватели
В приложении 6 приведены формула и график, которые позволяют по заданным величинам: мощности (Р), толщины бетона (h0) и напряжения (u) подобрать расстояния между электродами (b) или, наоборот, по расстоянию между электродами (b) найти требуемое напряжение (u).
52. Электропрогрев бетона электродами с напряжением 120-220 В (но не выше) допускается только для неармированных бетонных оснований. В целях обеспечения равномерного прогрева, а также безопасности работ электропрогрев следует вести при низких напряжениях (51, 65, 87в). К моменту начала электропрогрева температура бетона должна быть не менее 5°.
53. Во избежание пересушивания при электропрогреве не следует температуру бетона поднимать выше 35°. При начинающемся высушивании открытую поверхность бетона следует увлажнять водой. Ток при этом должен быть обязательно отключен.
54. Для предупреждения возможности местного перегрева и короткого замыкания уложенные электроды должны быть надежно закреплены на своих местах.
55. По мере бетонирования, которое должно осуществляться участками не длиннее 3-4 м, электропрогрев включают с таким расчетом, чтобы поднять температуру бетона до 35°, после чего электропрогрев прекращают и бетон, тщательно укрытый, постепенно охлаждается с тем, чтобы к моменту остывания до -2° он имел требуемую техническими условиями прочность. Продолжительность и режим прогрева устанавливаются лабораторией в зависимости от температуры наружного воздуха и уложенного бетона.
56. В случае вынужденного, аварийного перерыва при применении электропрогрева следует прекращать бетонирование с таким расчетом, чтобы расстояние от рабочего шва до ряда электродов не превышало 10 см.
57. Бетон с установленными электродами укрывают опилками, не содержащими комьев снега и льда, толщиной слоя - не менее 15 см. Для предохранения от продувания опилки следует укрыть рулонным материалом или брезентом.
58. Охлаждение бетона после окончания прогрева должно протекать возможно медленнее со скоростью, не превышающей 5° в час. Для этого теплозащиту не снимают до тех пор, пока температура бетона не упадет до 5°, но не ранее достижения бетоном прочном и, заданной режимом твердения, при этом должны быть предусмотрены мероприятия по уходу за бетоном после оттаивания до приобретения им проектной прочности. Регулирование интенсивности остывания при паро- и электропрогреве должно осуществляться путем периодического изменения количества вводимого пара или включения тока.
ПРОГРЕВ ГОРЯЧИМ ПЕСКОМ
59. При невозможности применить электро- или паропрогрев допускается для прогрева бетона использование горячего песка или шлака.
Использование песка или топливного шлака в качестве теплоносителя при возможности его получения в потребных количествах и с достаточно высокой температурой является целесообразным способом подогрева бетона вследствие его простоты. Сущность этого способа заключается в следующем.
Нагретый в асфальтовых смесителях песок или топливный шлак доставляют на место в укрытых машинах и сваливают в кучу в непосредственной близости от места укладки бетонной смеси. Поверхность свежеуложенного бетона укрывают талым песком толщиной слоя 3-5 см, и затем по нему быстро ровным слоем толщиной 10-15 см распределяют горячий песок. После этого горячий песок тщательно укрывают утепляющими щитами, слоем шлака или опилок толщиной 10-15 см. При наличии ветра следует поверх опилок расстилать толь или другой рулонный материал, а обогреваемый участок обставлять щитами. Это мероприятие рекомендуется и при других способах обогрева.
Песок (или шлак) должен иметь на месте укладки температуру 100-150° и выше. Разравнивать его следует движками. Разбрасывать горячий песок лопатами запрещается. При расчетах теплоемкость песка следует принимать равной 0,2 ккал/кгград.
4. Укладка и выдерживание бетонов с противоморозными добавками на необогреваемых материалах
60. Твердение холодного бетона происходит при отрицательных температурах бетона в конструкции. Это достигается приготовлением бетона на растворах с высокой (больше 8 % от веса воды) концентрацией солей хлористого натрия и хлористого кальция, применяемых совместно; такой бетон обычно готовится на необогреваемых материалах. Концентрации долевых растворов назначаются в зависимости от температуры, которая будет поддерживаться в конструкции в процессе твердения с учетом температур наружною воздуха, при которых будет происходить твердение бетона. Общее количество вводимых в бетонную смесь хлористых солей (хлористого кальция и хлористого натрия) не должно превышать 7 % от веса цемента, считая на безводные соли, или 15 % от количества воды затворения, включая воду в заполнителях. Допускается совместное применение хлористых солей с пластифицирующими добавками.
Количество добавок в зависимости от расчетной температуры твердения бетона назначается по табл. 4.
Таблица 4
Рекомендуемые количества противоморозных добавок
Расчетная температура твердения бетона в С |
Количество безводной соли в % от веса цемента и воды |
||
|
NaCl |
CaCl2 |
общее содержание солей |
-5 |
5 3 |
- |
5 3 |
-10 |
7 3,5 |
3 1,5 |
10 5 |
-15 |
6 3 |
9 4,5 |
15 7,5 |
Примечания: 1. В числителе указано количество добавок от веса воды (СНиП III-B. 1-52), в знаменателе - отвеса цемента («Руководство по применению бетонов с противоморозными добавками» НИИЖБ Госстроя, Москва, 1968*).