Возведение сооружений систем водоснабжения и водоотвдедения из монолитного бетона

Первым этапом устройства любых емкостных сооружений систем водоснабжения и водоотведения является устройство монолитного днища. К бетонированию днищ резервуаров и других емкостных сооружений (независимо от формы в плане) приступают после устройства щебеночной и бетонной подготовки.

Устройство щебеночной и бетонной подготовки. Способы и схемы выполнения этих процессов выбирают в зависимости от общих габаритов сооружения в плане, плотности грунта в основании и наличия грунтовых вод. При плотных грунтах основания щебень и бетон в котлован доставля­ют автосамосвалами непосредственно в рабочую зону (рис. 5.10, а) и раз­равнивают его специальными разравнивателями, смонтированными на экс­каваторе. В слабых грунтах, когда заезд в котлован невозможен или разме­ры сооружения в плане невелики, для подачи щебня и бетонной смеси при­меняют виброжелоба, загружаемые непосредственно из самосвалов (рис. 5.10, б). Бетон также подают стреловыми кранами в бадьях, загружа­емых смесью на заводе и доставляемых в автомобилях (рис. 5.10, в) или на объекте с доставкой смеси автосамосвалами. Используют для этих целей и ленточные бетоноукладчики (рис. 5.10, г - е). Бетоноукладчиком, передви­гающимся по берме котлована, подают смесь на полосу шириной до 20 м с каждой стороны, разравнивают и уплотняют ее. Бетонную подготовку со­оружений больших площадей (под горизонтальные отстойники, аэротенки и др.) устраивают с помощью автобетоноукладчиков или автобетононасосов (см. рис. 5.10, в), работающих с бермы котлована и укладывающих бетон­ную смесь в подготовку полосами шириной по 5 - 6 м.

При устройстве бетонных подготовок (как затем и бетонного днища) применяют бетононасосные установки производительностью 5 - 40 м³/ч с радиусом действия до 300 м. Смесь такой установкой укладывают отдель­ными полосами шириной 6 м, параллельно одной из сторон сооружения или «в елочку» (рис. 5.11, а). Однако более эффективным для устройства под­готовки (как и днища) является применение автобетононасосов с трубчатой сочлененной стрелой (рис. 5.11, б), с одной стоянки можно укладывать смесь на площади радиусом до 18 м. В цилиндрических сооружениях полосы бетонирования разграничивают по хордам основания последовательно или через одну (рис. 5.11, в).

Бетонирование днища. Перед бетонированием днища устраивают выравнивающую цементную стяжку и гидроизоляцию, после чего укладывают защитную стяжку, устанавливают опалубку, раскладывают арматуру и укладывают бетон в днище. Защитную стяжку поверх гидроизоляционного покрытия устраивают из цементно-песчаного раствора толщиной 2,5 -

 

Рис. 5.10 – Схема устройства щебеночной и бетонной подготовки под днище емкостных сооружений

1 - опалубка, 2 - щебень или бетонная смесь, 3 - автосамосвал, 4 - виброжелоб, 5 - опоры, 6 - кран, 7 - бадьи, 8 - скиповой подъемник, 9 - бетоноукладчик, 10 - конвейер, 11 - хобот, 12 - вибратор

Рис. 5.11 – Схема укладки бетонной смеси бетононасосами и устройства опалубки днища

1 - автосамосвал, 2 - вибробункер, 3 - бетононасос, 4 - бетоновод, 5 - места укладки бетоноводов в процессе бетонирования, 6 - рабочие швы в бетоне, 7 - автобетононасос, 8 - автобетоносмеситель, 9 - забетонированные полосы, 10 - ригель, 11 - свая

3 см или асфальта толщиной до 5 см. Уплотняют цементную стяжку виброрейками по маячным рейкам, укладываемым на расстоянии 2 - 3 м одна от дру­гой, а асфальтовую - поверхностными вибраторами или легкими катками.

Опалубка днища обычно включает в себя опалубку по наружному пе­риметру днища, при сборных стенах сооружений опалубку пазов - гнезд (рис. 5.11, г) и опалубку приямков. Опалубку устраивают из заранее изго­товленных щитов или отдельных опалубочных блоков, что особенно целе­сообразно при сложной форме днища сооружений.

Арматуру днища монтируют из арматурных сеток, каркасов или от­дельных стержней. В цилиндрических сооружениях днища делят концент­рическими окружностями, которые затем дополнительно делят на секторы трапецеидальной формы (рис. 5.12, а). По размерам этих секторов изготав­ливают арматурные каркасы, размеры которых соответствуют габаритам транспортных средств. Для армирования днища используют также арматур­ные сетки из стержней диаметром 5 - 8 мм (в зависимости от размера дни­ща сооружения), которые свертывают в рулоны. На объекте рулоны разво­рачивают, вытягивают и укладывают в проектное положение. Для прямо­угольных сооружений применяют арматурные сетки и каркасы размерами, кратными размерам секций или захваток (рис. 5.12, б). В прямоугольных сооружениях небольших размеров раздельная установка опалубки, армату­ры и укладка бетонной смеси последовательными потоками часто бывает затруднительна. Поэтому в таких случаях эти процессы выполняют одним потоком с применением одного или двух кранов, передвигающихся по уло­женным деревянным щитам или железобетонным плитам (рис. 5.12, в). Ра­боты при этом ведут последовательными полосами или чаще через полосу (рис. 5.12, г). За первый проход краном укладывают арматурные сетки или каркасы для полосы шириной 2 - 4 м, а за второй - бетонную смесь. При движении крана в обратном направлении перекладывают дорожные плиты в новое положение (для бетонирования следующей полосы) и одновременно переставляют опалубку с первой полосы на вторую или устанавливают ее заново.

Укладка бетона в днище возможна различными способами и, в част­ности, теми же, что и бетонирование подготовки (см. рис. 5.10, 5.11). Однако производство бетонных работ при этом усложняется наличием арматуры, когда укладывать смесь в днище непосредственно из транспортных средств невозможно, и поэтому применяют дистанционные способы с использованием виброжелобов, бадей, а также бетононасосных установок. Пример устройства днища с подачей бе­тона бадьями приведен на рис. 5.12. Как и при устройстве подготовки, при бетонировании днища бетононасосными установками требуются частые перекладки бетоноводов, что в целом снижает эффективность этого способа. Поэтому более эффективным для бетонирования днищ является примене­ние конвейерных бетоноукладчиков (см. рис. 5.10, г, д, е). Двигаясь по бер­ме котлована, они укладывают смесь в днище полосой до 20 м с каждой сто­роны. При бетонировании днищ больших размеров (горизонтальных отстойников, аэротенков и др.) применяют схемы работ с передвижением бетоноукладчика по дну котлована и с

Рис. 5.12 – Схема организации бетонных работ при устройстве днища емкостных сооружений

1 - контуры каркасов, 2 - нахлестка арматурных каркасов, 3 - сетки в виде рулонов, 4 - опалубка, 5 - бадьи, 6 - кран, 7 - автомобили, доставляющие арматурные каркасы и бадьи с бетоном, 8 - временный настил для проезда кранов и траноспорта, 9 - укладка бетона, 10 - забетонированное днище, 11 - рабочие швы, места установки опалубочных досок (цифры в кружках указывают последовательность бетонирования)

 

укладкой смеси полосами шириной 5 - 6 м при общей ширине захватки до 20 м (см. рис. 5.10, е). Для бетони­рования днища эффективно также применение автобетоноукладчиков (см рис. 5.5, з). Стрелы таких полноповоротных бетоноукладчиков, состо­ящие из двух или трех секций (звеньев), соединенных шарнирно между со­бой, позволяют подавать смесь в любую точку в пределах радиуса действия стрелы. Применение их является весьма эффективным, так как не требует­ся заезд на днище машин и механизмов и прокладка бетоноводов.

Для эффективной организации процесса укладки смеси в днище его разбивают на полосы бетонирования с соответствующей установкой опалубки и укладки арматуры, с соблюдением последовательности поточного вы­полнения процессов на захватках. При относительно малых размерах соору­жений до 28 - 30 м (прямоугольных или цилиндрических в плане) смесь укладывают полосами или концентрическими кольцами шириной 2 – 4 м последовательно и непрерывно до полного завершения. При больших раз­мерах сооружений в плане укладку ведут через полосу (см. рис. 5.12, г, е) с последующим заполнением оставленных промежутков. Бетонирование днищ больших размеров в плане ведут совмещенным способом при переме­щении машины, выполняющей процессы, на днище по специально высти­лаемым деревянным щитам или железобетонным плитам - ходам-проездам. При этом работы выполняют последовательными полосами, укладывая од­новременно арматуру и бетонную смесь (см. рис. 5.12, в), причем в первый проход крана укладывают арматурные сетки и каркасы для полосы шириной 3 - 4 м, а во второй - смесь. При устройстве бетонных подготовок и днищ емкостных сооружений перспективными являются установки для пневмо-набрызга бетонной смеси (см. рис. 5.7, б). При этом по шлангам с помо­щью сжатого воздуха подают сухую бетонную смесь, которую на выходе из концевого сопла смешивают с водой. Бетонная смесь выбрасывается с боль­шой скоростью (до 120 м/ч.), благодаря чему образуется при укладке очень плотный слой бетона, не требующий дополнительного уплотнения. Для вы­полнения набрызг-бетонных работ применяют специальный комплект ма­шин (см. рис. 5.7), главной из которых является бетон-шприц-машина.

При бетонировании днищ цилиндрических сооружений вначале уст­раивают бетонные выступы, необходимые для установки стеновых панелей, а затем бетонируют днище. При этом, выгрузив смесь в скип бетоноуклад­чика и перегрузив ее в бункер, транспортером подают смесь в опалубку вы­ступов. Заполнив участок опалубки до необходимого уровня, подачу смеси прекращают и приступают к ее уплотнению. В заключение заглаживают от­крытые поверхности выступов стальными гладилками. Днище радиального отстойника бетонируют с помощью бетоноукладчика, транспортером кото­рого смесь подают к месту укладки, где разравнивают до получения ровно­го слоя на 3 - 5 мм выше бетонных маяков. Уплотняют бетон днища поверх­ностным вибратором.

Наиболее трудоемким при возведении монолитных емкостных со­оружений (резервуаров, отстойников, фильтров, аэротенков и др.) является бетонирование их стен, имеющих часто переменную толщину (200 – 500 мм) и высоту (до 5 - 7 м).

Бетонирование стен емкостных сооружений в щитовой опалубке. При возведении емкостных водопроводных сооружений из монолитного бе­тона процесс бетонирования их стен с необходимостью обеспечения герметичности (водонепро­ницаемости) емкости за счет достиже­ния достаточной плотности бетона в конструкциях, что обеспечивается непрерывным бетонированием стен, т.е. при укладки сло­ев бетонной смеси с интервалами, не превышающими срока их схватывания.

При бетонировании стен в щитовой переставной или стационарной опалубке (рис. 5.13) их делят на ярусы бетонирования высотой 1 - 1,2 м и блоки бетонирования (рис. 5.13, б, д), устанавливают опалубку с внутрен­ней или наружной стороны и арматурный каркас на всю высоту сооружения. Далее, установив на высоту одного яруса опалубку, с другой стороны стены укладывают бетонную смесь (рис. 5.13, в, г), а затем, наращивая опалубку, укладывают ее во все остальные ярусы. Смесь укладывают слоями 20 - 25 см с интервалами, не превышающими 1,5 - 2 ч. (в соответствии с вре­менем ее схватывания). Процесс укладки смеси при этом чередуется с про­цессом наращивания опалубки (рис. 5.13, д).

Такой порядок бетонирования применим для сооружений, не имею­щих покрытий (аэротенки, радиальные отстойники, фильтры и др.) В со­оружениях с покрытиями (резервуары чистой воды и др.) перед бетонирова­нием наружных стен возводят монолитные (или сборные) железобетонные конструкции внутри сооружения - колонны, перегородки и опирающуюся на них часть покрытия.

Для подачи и укладки бетонной смеси в опалубку стен могут использоваться, как монтажные краны, так и автобетононасосы (АБН) с шарнирно-сочлененной стрелой, что облегчает и ускоряет бетонирование стен.

Бетонирование стен в катучей и горизонтально скользящей опа­лубке. Основным недостатком применения щитовой опалубки для бетони­рования стен сооружений является необходимость перерывов (для набора смесью распалубочной прочности), что замедляет темпы бетонных работ и повышает их трудоемкость. Поэтому более эффективной является горизон­тально-скользящая опалубка, сконструированная в виде инвентарного

Рис. 5.13 – Бетонирование стен емкостных сооружений в щитовой опалубке

а – общая схема бетонирования стены и разбивка ее на ярусы, б – разбивка стен на захватки (римские цифры) и блоки бетонирования (арабские цифры), в, г – подача бетонной смеси бадьями с помощью крана, д – последовательность установки опалубки и укладки бетона; 1 – подкос, 2 – ограждение, 3 – рабочий настил, 4 – приемный бункер, 5 – границы щитов опалубки, 6 – бетонируемые конструкции, 7, 8 – опалубка лотка и ее каркас, 9 – упор, 10 – прижимная доска, 11 – ребра жесткости, 12 – хобот звеньевой, 13 – опора подмостей, 14 – вибробадья, 15 – кран (цифрам в кружках указана последовательность бетонирования стен; h₁ – h₄ – высоты ярусов)

пере­двигающегося по рельсам агрегата (рис. 5.14, а), позволяющей непрерыв­но бетонировать стены сооружений в процессе поступательного движения опалубки. Такая опалубка представляет собой агрегат непрерывного дейст­вия, который формирует стены, заменяет леса и подмости и одновременно служит постоянным рабочим местом для бетонщиков. Конструкция его поз­воляет производить перемещение опалубочных щитов вдоль оси стены, поднимать щиты для поярусного ее бетонирования, регулировать уклон ее поверхности и отделять щиты от бетона с последующей установкой их в но­вое проектное положение.

Бетонирование стен прямоугольных сооружений. Перед бетони­рованием горизонтально-скользящую опалубку приводят в рабочее положе­ние, щиты опалубки устанавливают в проектное положение.

Технологичес­кая схема бетонирования стен отстойника в горизонтально-скользящей опа­лубке приведена на рис. 5.14. Для бетонирования применяют малоподвиж­ные бетонные смеси с осадкой конуса 0 - 2 см при водоцементное отноше­нии В/Ц = 0,45 ... 0,55. Бетонирование стен ведут поярусно в непрерывно скользящих щитах. При этом высота первого яруса равна высоте опалубоч­ных щитов. Смесь в опалубке уплотняют вибраторами, установленными на щитах. Скорости передвижения агрегата опалубки, зависит от сроков достижения минимальной проч­ности бетона, достаточной для освобождения его из опалубки. Обычно она принимается 4 – 8 м/ч, а при использовании ускорителей твердения бетона – до 10 - 12 м/ч.

Бетонирование стен цилиндрических сооружений осуществляют в универсальной горизонтально-скользящей опалубке. Рельсовый путь для передвижения опалубки выгибают в соответствии с радиусом бетонируе­мой стены. При этом внутренний рельс укладывают и крепят к закладным деталям и штырям непосредственно на бетонном днище, а наружный - к де­ревянным шпалам. После бетонирования стены штыри креплений срезают, а рельсы вместе с подкладками демонтируют для повторного применения на другом сооружении.

После монтажа арматурных каркасов стены и подготовки рабочего шва у днища начинают поярусное бетонирование стены. Смесь укладывают непрерывно на всю высоту яру­са. Причем верхний уровень укладываемой смеси должен быть ниже верха щитов на 5 - 7 см. Смесь уплотняют наружными или внутренними вибра­торами. Скорость передвижения агрегата, опалубки в процессе бетонирова­ния (время выдерживания бетона в опалубочных щитах) принимают такой, чтобы прочность бетона, выходящего из опалубки, составляла не менее 0,1 МПа.

Рис. 5.14 – Бетонирование стен прямоугольных отстойников с помощью горизонтально-скользящей опалубки

а – схема опалубки, б – технологическая схема бетонирования стен; 1 – рельсовый путь, 2 – стойка, 3 – лебедка подъема щитов, 4 – балка, 5 – щиты опалубки, 6 – фиксаторы, 7 – лестница, 8 – тележка опалубки, 9 – рабочий настил, 10 - ограждение, 11 – бункер, 12 – прижимное устройство, 13 – ползуны, 14 – агрегаты опалубки, 15 – краны, 16 – арматурные сетки

Бетонирование стен стволов круглых водонапорных башен. Про­цесс бетонирования стен в подъемно-переставной опалубке представлен на рис. 5.15, а. Опалубку переставляют вверх по мере бетонироания с помощью специальной подъемной головки на каркасе шахтного подъемника по­сле того, как бетон приобретает прочность, достаточную для распалубливания. При подъеме опалубку переставляют поярусно отдельными щитами. Опорной конструкцией опалубки служит шахтный подъемник, устанавли­ваемый в центре ствола. Стены башен высотой более 15 м и толщиной бо­лее 120 мм при постоянном поперечном сечении сооружения в плане можно возводить в скользящей опалубке (рис. 5.15, б). По мере бетонирования стен опалубку поднимают с помощью гидравлических или электрических дом­кратов, установленных по периметру опалубки на стержнях через 1,5 - 2 м. Арматуру и бетонную смесь для возведения стен подают вверх с помощью шахтного подъемника. Стены башен постоянного сечения возводят в сколь­зящих опалубках, а стены с наклоном (с конусностью) - в подъемно-пере­ставных.

Для возведения стен стволов башен также применяется вертикально-скользящая опалубка, не требующая для своего подъема специальных домкратных стержней (см. рис. 5.1, в). Подъ­ем такой опалубки (см. рис. 5.15, в) обеспечивают специальным устройст­вом для опирания на ранее отформованную часть бетонной стены путем двустороннего ее обжатия выдвижными или самозаклинивающимися звень­ями. Движение опалубки по вертикали осуществляют с помощью двухсек­ционного подъемного механизма шагающего действия. Звенья опорно-подъемного устройства расположены на расстоянии 6 - 6,5 м друг от друга и соединяются кружалами, к которым крепятся блоки щитов опалубки. В процессе возведения стен опалубку удерживают с помощью наружной опорной рамы, а щиты опалубки вместе с кружалами поднимают вверх с по­мощью ригеля подъемной рамы, винта и привода. С помощью этой опалуб­ки можно возводить стены как постоянного, так и переменного поперечно­го сечения в плане, в том числе конических и сооружений двоякой кривиз­ны, изменяя площадь щитов опалубки и угол наклона. Укладку бетонной смеси ведут непрерывно и по­слойно (толщина слоя не менее 25 см) по всему периметру стен. Щиты опа­лубки поднимают со скоростью 0,3 м/ч и с шагом 0,8 м.

Бетонирование оболочек градирен осуществляют с помощью спе­циального двухконсольного крана (рис. 5.16, а), состоящего из централь­ной мачты и подъемного моста с телескопическим устройством, позволяю­щим изменять его длину. В конце моста с двух сторон расположены подмо­сти-люльки шарнирной конструкции длиной 8 м. По мере возведения обо­лочки, люлькам придают положение, соответствующее наклону стен. Баш­ню агрегата перед бетонированием очередного яруса подращивают путем установки вставки на высоту 1,2 м (соответственно высоте щита).

 

 

Рис. 5.15 – Бетонирование стен ствола водонапорной башни

1, 7 – наружные и внутренние подвесные подмости, 2, 6 – щиты наружной и внутренней опалубки, 3 – ручные тали для подъема опалубки, 4 – шахтоподъемник, 5 - опорная кольцевая ферма с рабочей площадкой, 8 – стены возводимого сооружения, 9 - домкратная рама, 10 – домкратный стержень, 11 – домкрат, 12 – цанговые зажимы, 13 - винтовые подъемники, 14 – рабочая площадка, 15 – П-образные рамы, 16 – щиты внутренней и наружной опалубки, 17 – кружала, 18 – опорные стойки, 19, 20 – верхние и нижние опорные кольца

 

Рис. 5.16 – Способы бетонирования градирен

1 – оболочка (стенка) градирни, 2 – подача арматуры, 3 – положение внутернней люльки при подаче арматуры, 4 – стрела (консоль) крана, 5 – башня агрегата (крана), 6, 7 – соответсвенно внутренняя и наружная люльки, 8 – положение консоли крана и подвесных люлек при бетонировании нижних ярусов оболочки, 9 – стреловой кран, 10 - автопогрузчик, 11 – вибробункер, 12 – навес, 13 – автосамосвал

Рис. 5.17 – Схема бетонирования оболочки градирен с применением двухконсольного крана

I, II – положение люлек соответственно при бетонировании нижних и верхних поясов; 1 – башня крана, 2 – вибробадья, 3 – стрела, 4, 5 – наружная и внутренняя люлька, 6 – защитный навес, 7 – автосамосвал, 8 – вибробункер, 9 – средний настил, 10 - автопогрузчик, 11 – направляющая штанга, 12 – лоток, 13 – верхний настил, 14 – армокаркас, 15 – щиты опалубки, 16 – нижний настил, 17 – прогоны настила, 18 – оболочка градирни, 19 – бетонируемый ярус, 20 – верх щитов опалубки, 21 – грузовая каретка, 22 – ось стрелы крана

На схеме (рис. 5.16, б) показан пример бетонирования оболочки гра­дирни специальным одноконсольным краном, оборудованным подвесными подмостями-люльками для производства бетонных работ на высоте. Осно­вание башни крана опирается на тележки для перемещения его по кольце­вому пути.

Оболочку градирни бетонируют также в подъемно-переставной опа­лубке с применением двухконсольного башенного агрегата на двух проти­воположных захватках (рис. 5.17, а). Стену бетонируют ярусами высотой 1,25 м. Симметрично расположенные стрелы крана снабжены подвесными подмостями-люльками для производства бетонных работ на высоте (рис. 5.17, б). Каждый ярус оболочки бетонируют горизонтальными слоями тол­щиной 25 см захватками длиной, равной длине люльки (7 - 8 м). Каждый слой перекрывают до начала схватывания бетона в нижележащем слое, учитывая время бетонирования одного слоя. После окончания бетонирования оболочки и ее твердения торкретируют внутреннюю поверхность оболочки. Торкрет наносят двумя-тремя слоями при общей их толщине до 30 мм. Каж­дый последующий слой наносят после схватывания предыдущего. Сопло направляют перпендикулярно торкретируемой поверхности.

 

5.8. Особенности производства бетонных работ в зимних условиях и в условиях сухого жаркого климата

При зимнем бетонировании необходимо обеспечить такой режим укладки и твердения бетона, при котором он к моменту замерзания приобретет необходимую прочность, называе­мую критической. Для бетона класса С8/10 – С12/15 она должна составлять не менее 50 % проектной, для более высоких классов – 40 %, но независимо от марки 70 % - для конст­рукций, подвергающихся по окончании выдерживания замораживанию и оттаиванию, 80 % - для предварительно напряженных конструкций и 100 % - для конструкций, сразу подвергающихся действию расчетной нагрузки.

Применяют следующие способы укладки бетона зимой безобогревные способы выдерживания (способ термоса и термоса с до­бавками - ускорителями твердения, противоморозными добавками), способы искусственного подогрева или прогрева конструкций (электротер­мообработка бетона, применение греющей опалубки и покрытий, обогрев паром, горячим воздухом или в тепляках).

Выдерживание бетона способом термоса применяют для массив­ных конструкций. Массивность конструкций характеризуется отношением суммы охлаждаемых наружных поверхностей к ее объему, называемым мо­дулем поверхности (Мп). Способом термоса выдерживают конструкции с модулем поверхности до 6. Способ основан на использовании утепленной опалубки, тепла подогретых составляющих смеси, а также тепла, выделяе­мого в процессе схватывания и твердения цемента вследствие экзотермии. При этом хорошо укрытый бетон остывает настолько медленно, что успева­ет набрать критическую прочность до замерзания.

Применение противоморозных добавок (хлорида натрия в соче­тании с хлоридом кальция, нитрата натрия, поташа и др.) в количестве 3 ... 16 % от массы цемента, обеспечивающих твердение при отрицательных температурах, позволяет транспортировать бетонную смесь в не утеплен­ной таре и укладывать ее на морозе. При выборе вида добавки учитывают область применения бетонов с химическими добавками и имеющиеся огра­ничения. Оптимальное количество добавок обычно не превышает 16 % от массы цемента. Смесь с противоморозными добавками укладывают в кон­струкции и уплотняют с соблюдением общих правил укладки бетона. Неза­щищенную опалубкой поверхность бетона временно укрывают во избежа­ние вымораживания влаги до получения распалубочной прочности.

Электротермообработка бетона основана на использовании теп­ла, получаемого от превращения электрической энергии в тепловую. Элек­тротермообработку осуществляют методами электродного прогрева (элект­ропрогрева), а также путем электрообогрева различными электронагрева­тельными устройствами, индукционного нагрева (в электромагнитном по­ле). Электродный прогрев бетона обеспечивается через электроды, распола­гаемые внутри или на поверхности бетона. Соседние или противоположные электроды подсоединяют к проводам разных фаз, в результате чего между электродами в бетоне возникает электрическое поле, прогревая его. Ток в армированных конструкциях пропускают напряжением 50 ... 120 В, а в неармированных - 127 ... 380 В. При прохождении тока бетон нагревается и в течение 1,5 ... 2 сут. приобретает распалубочную прочность.

Электрообогрев бетона осуществляют инфракрасными лучами, пе­редающими теплоту в виде лучистой энергии, используя в качестве источников таких лучей трубчатые электронагреватели (ТЭНы) и стержневые карборундовые излучатели. Используют также контактный электрообогрев путем непосредственной передачи теплоты от нагревающих поверхностей к прогреваемому бетону. Его используют в греющих подъемно-переставной и разборно-щитовой инвентарной опалубках. Бетонные подготовки и дни­ща, например, емкостных сооружений (резервуаров и др.) толщиной до 20 см бетонируют с прогревом полосовыми электродами, закрепленными на накладных деревянных щитах, с подключением их к трем фа­зам электросети. Электрообогрев можно выполнять с помощью различных нагревателей - проволочных, греющих кабелей и проводов, стержневых, трубчатых, сетчатых, пластинчатых и др.

Индукционный прогрев осуществляют за счет преобразова­ния энергии переменного магнитного поля в арматуре или стальной опалуб­ке в тепловую с передачей ее бетону с помощью индукционной обмотки.

Обогрев бетона в греющей опалубке и покрытиях. Греющую опалубку (см. рис 5.1, ж) применяют для обогрева тонко­стенных и среднемассивных конструкций (с любой степенью армирования) при температурах наружного воздуха до - 40 °С. Для обогрева конструкций типа днищ емкостных сооружений применяют инвентарные термоактивные гибкие покрытия: сборно-разборное, цельноклееное, с греющим проводом.

При скоростном возведении вертикальных стен, например, водона­порных башен, градирен в скользящей опалубке, применяют двухсторонний их обогрев с установкой термоактивного подвесного покрытия.

Применение тепляков, или шатров, создающих замкнутое прост­ранство, внутри которого бетонируют и выдерживают конструкции в есте­ственных условиях (без подогрева воздуха), не получило широкого практи­ческого распространения, а использование пленочных тепляков шатрового типа с подогревом воздуха внутри них является эффективным и прогрессив­ным способом зимнего бетонирования.

Технология бетонных работ в условиях сухого жаркого клима­та имеет ряд особенностей. Такие сложные климатические условия насту­пают при летней температуре наружного воздуха 35 - 40°С при относитель­ной влажности 10 - 25%, интенсивной солнечной радиации и частых вет­рах. Совокупное воздействие таких факторов приводит к быстрому обезво­живанию (высушиванию) бетона, что замедляет процес­сы гидратации цемента. Вследствие быстрого высушивания бетона проч­ность его снижается до 50% по сравнению с бетоном, твердеющим в нормальных температурно-влажностных условиях. Обезвоживание также приводит к образованию в бетоне капилляров, направленных в сторону ис­паряющей поверхности, что ухудшает поровую структуру бетона и, следо­вательно, снижает его долговечность.

Поэтому, чтобы обеспечить надлежащее качество бетонных и желе­зобетонных конструкций водопроводных сооружений, возводимых в усло­виях сухого жаркого климата, необходимо применять такие методы приго­товления, транспортирования, укладки и ухода за бетоном, которые бы пре­пятствовали или сводили к минимуму его обезвоживание.

Так, при приготовлении смеси необходимо применять меры, обес­печивающие сохранение требуемой консистенции смеси к моменту ее укладки в опалубку. Этого можно достичь в частности за счет снижения тем­пературы смеси в процессе ее приготовления. Существенно снизить температуру смеси (до 20°С) при температуре наружного воздуха до 40°С и низкой относительной влаж­ности можно путем смачивания охлажденной водой заполнителей и обдува холодным воздухом при подаче их в смеситель и т.д. С этой же целью ино­гда добавляют в воду затворения до 50 % льда (к ее массе).

Чтобы сохранить требуемую консистенцию смеси, в нее также вводят поверхностно-активные добавки (0,4 - 0,5 % массы цемента). Они не только снижают обезвоживание смеси, но и пластифицируют ее, умень­шая водопотребность. В условиях сухого и жаркого климата следует увели­чивать продолжительность перемешивания бетонной смеси на 30 - 50%. При этом соблюдают такой порядок: вначале в бетоносмеситель загружают заполнитель, а также 2/3 расчетного количества воды и перемешивают в те­чение 1 – 2 мин. Затем добавляют цемент, остальную воду, вводят добавки и вновь перемешивают 3 - 4 мин. Готовую бетонную смесь к месту укладки следует транспортиро­вать в закрытой таре. Для этих целей наиболее подходят автобетоновозы и атообетоносмесители. При транспортировании смеси необходимо избегать дальних перевозок, так как при этом она обезвоживается и теряет свою по­движность.

Перед укладкой смеси внутреннюю поверхность опалубки следует увлажнять. Формирующую поверхность палубы из влагопоглощающих ма­териалов (дерева, фанеры) надо покрывать специальными составами или полимерными пленками, предотвращающими сцепление с бетоном, а также поглощение воды из него.

При подаче и распределении бетонной смеси необходимо избегать многократной ее перегрузки и быстрого ее обезвоживания. Исходя из этого не следует подавать смесь в открытых транспортерах, а также длинными лотками и виброжелобами. Более целесообразна подача смеси бетононасо­сами по трубам или краном в бадьях большой емкости. При этом свободное падение смеси не должно превышать 1,5 - 2 м.

Важное значение при бетонировании в условиях сухого и жаркого климата имеет уход за бетоном. С этой целью открытые поверхности свежеуложенного бетона надо покрывать мешкови­ной, рогожами, брезентом; после укладки бетон через каждые 3 - 4 часа на­до увлажнять. Причем, в отличие от обычных условий, при жарком и сухом климате поливать бетон надо чаще, а продолжительность поливки увеличи­вают до 28 сут. Иногда бетонные поверхности засыпают влажным песком или опилками с последующим систематическим увлажнением. Там, где имеются условия, например, при бетонировании подготов­ки или днища емкостных сооружений, их заливают водой через 6 - 12 ч. по­сле укладки смеси.

При дефиците источников воды можно применять так называ­емые «сухие» безвлажностные методы ухода за бетоном, в том числе твер­дение бетона под специальными, воздухонепроницаемыми навесами из пленки или посредством покрытия поверхности бетона различными соста­вами. Конструкции небольших размеров можно сразу же после бетонирова­ния накрывать легкими переносными шатрами из полихлорвиниловой пленки на каркасе из стальных трубок или стержней диаметром 16 - 20 мм. При этом коэффициент заполнения внутреннего объема бетонной конструк­ции должен составлять не менее 0,70 - 0,85. В этом случае при необходимой герметичности устройства внутри его создаются условия, близкие к мягко­му режиму пропаривания.

Обезвоживание бетона можно также значительно снизить за счет ускорения его твердения, для чего следует применять высокоактивные, но мало усадочные цементы, ускорители твердения, а также методы тепловой обработки, в том числе при помощи герметичных пленочных навесов. При этом нужно иметь в виду, что в условиях сухого и жаркого климата после дости­жения бетоном 70 - 80% проектной прочности он не требует какого-либо специального ухода.

Рекомендуемая дополнительная литература

1. СНБ 5.03.01-02 Бетонные и железобетонные конструкции. – Мн.: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, Минск, 2003. – 139 с.

2. СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. – 192 с.

3. Пособие П2-2000. Производство бетонных работ на строительной площадке. – Мн.: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, Минск, 2001. – 51 с.

4. Бетонные и железобетонные работы (Справочник строителя) / Под ред. В.Д. Топчия. – М.: Стройиздат, 1987. – 320 с.

5. Косенков Е.Д. Строительство инженерных высотных сооружений из монолитного железобетона. – Киев, «Будiвельник», 1977. – 184 с.