БЕТОНИРОВАНИЕ В ТЕПЛЯКАХ. ПАРОПРОГРЕВ БЕТОНА
БЕТОНИРОВАНИЕ В ТЕПЛЯКАХ
12.1. Тепляки представляют собой временные помещения для установки опалубки, монтажа арматуры, укладки бетонной смеси и выдерживания бетона. Тепляки служат также для защиты рабочих, бетонной смеси и бетона от воздействия отрицательных температур воздуха и сильных ветров.
12.2. Тепляки следует применять в тех случаях, когда производство бетонных работ на открытом воздухе невозможно или вызывает значительное повышение трудоемкости из-за длительных перерывов для обогрева рабочих, а также снижение качества бетона.
Тепляки используют при зимнем бетонировании конструкций нулевого цикла, некоторых конструкций выше нулевой отметки, гидротехнических блоков, искусственных транспортных сооружений, железобетонных дымовых труб, силосов, градирен и т.п.
12.3. Укладка и уплотнение бетонной смеси в тепляках должны производиться механизированно с максимально возможным приближением к технологии бетонирования в летних условиях: с подачей бетонной смеси в опалубку по схеме «кран - бадья», с помощью ленточных транспортеров или секционных питателей, с применением бетононасосов.
12.4. При бетонировании по схеме «кран - бадья» габариты тепляка должны позволять въезд внутрь самосвалов и работу внутри тепляка крана (гусеничного, пневмоколесного, автокрана) с бадьей.
Примерная схема укладки бетонной смеси в конструкцию нулевого цикла в воздухоопорном тепляке по схеме «кран - бадья» приведена на рис. 59.
Рис. 59. Механизированная укладка бетонной смеси в тепляке с использованием схемы «кран - бадья»
1 - кран; 2 - самосвал; 3 - оболочка тепляка; 4 - поворотная бадья; 5 - бетонируемая конструкция; 6 - места стоянок крана; 7 - шлюз
При подаче бетонной смеси в опалубку с помощью ленточных транспортеров или секционных питателей применяют бункер для бетонной смеси или тракторный бетоноукладчик с ленточным транспортером и опрокидным ковшом, которые в летнем исполнении должны размещаться в тепляках.
В случае использования этих механизмов в зимнем исполнении их можно располагать вне тепляка с транспортированием смеси в тепляках транспортером или питателем через проем в ограждении.
При подаче бетонной смеси трубопроводным транспортом бетононасос или передвижная бетононасосная установка может размещаться как внутри, так и вне тепляка. В последнем случае бетононасос должен быть утеплен (см. разд. 3 данного Руководства).
12.5. В тепляках необходимо поддерживать, как правило, температуру воздуха на уровне низа бетонируемой конструкции не ниже 5 °С.
Для снижения энергетических затрат при выдерживании бетона с противоморозными добавками или при прогреве бетона допускается поддержание в тепляке температуры ниже 0 °С, но обеспечивающей достаточно высокую производительность труда, высокое качество укладки и уплотнения бетонной смеси и необходимую интенсивность твердения бетона.
12.6. Продолжительность выдерживания бетона без противоморозных добавок с естественным твердением в тепляке следует определять по графикам на рис. 2, 3, 4. Режимы электротермообработки бетона в тепляках необходимо принимать согласно рекомендаций данного Руководства для соответствующих методов прогрева.
12.7. По конструкции, габаритам и способам укладки в них бетонной смеси применяются тепляки следующих типов:
малые брезентовые (палатки), в которых укладка смеси производится средствами механизации, расположенными вне тепляка;
объемные, внутри которых размещаются средства механизированной укладки смеси и обеспечен въезд автотранспорта;
передвижные, перемещаемые вдоль бетонируемых протяженных конструкций (ленточных фундаментов, подземных каналов и т.п.);
подъемные для возведения высотных железобетонных вооружений (дымовых труб, силосов, телевизионных башен и др.).
12.8. Малые брезентовые тепляки (палатки) могут применяться при бетонировании конструкций нулевого цикла с небольшими размерами в плане (фундаменты под колонны, под оборудование, опоры, небольшие устои мостов и т.п.). Предварительный отогрев промороженного основания, опалубки и арматуры производят в тепляке, на время механизированной укладки бетонной смеси палатку снимают, по окончании бетонирования ее снова устанавливают и выдерживают в ней бетон до приобретения им заданной прочности. При наличии в верхней части палатки открывающегося проема достаточных размеров палатку на время бетонирования можно не снимать, а подавать бетонную смесь через проем с помощью бадьи на крюке крана. Палатку без проема в верхней части можно не снимать при подаче бетонной смеси ленточным бетоноукладчиком или бетононасосом через боковой (дверной) проем палатки.
При сильных морозах рекомендуется применять двухслойные палатки.
В качестве тепляков можно использовать как выпускаемые промышленностью палатки общего назначения, так и сшитые специально для применения в качестве тепляков при бетонировании конкретных конструкций.
12.9. Объемный воздухоопорный тепляк представляет собой оболочку из полимерной армированной ткани, внутри которой поддерживается избыточное давление воздуха в пределах 0,004 - 0,006 МПа, обеспечивающее проектное положение оболочки. Оболочки выполняются в виде купола или в форме полуцилиндра со сферическими торцами (рис. 60).
Рис. 60. Конструктивные схемы воздухоопорных тепляков
а - полуцилиндр со сферическими торцами; б - купол; 1 - шлюз; 2 - сферический торец; 3 - полуцилиндрическая оболочка; 4 - машинное отделение; 5 - купол
Для въезда в тепляк автомашин и строительных механизмов предусматриваются шлюзы. Нагнетание воздуха в оболочку осуществляется с помощью воздухоподогревателей, работающих на жидком топливе. Возможно также применение для этой цели вентиляционных установок с использованием для подогрева воздуха пара или электроэнергии. Устройства для подогрева и нагнетания воздуха в тепляк располагают в отдельном помещении (машинном отделении), примыкающем к воздухоопорной оболочке.
При работе в условиях температур наружного воздуха ниже минус 25 °С рекомендуется для уменьшения теплопотерь устраивать оболочку из двух слоев с воздушным зазором между ними.
Оболочку крепят к грунту анкерами или балластом, уложенным по контуру на ее края.
Преимуществом воздухоопорных тепляков являются многооборачиваемость, простота, быстрота и малая трудоемкость монтажа и демонтажа, малая транспортная масса.
Нормальный ряд воздухоопорных цилиндрических оболочек со сферическими торцами включает следующие типоразмеры (без учета размеров шлюзов и машинных отделений): 18×48, 24×48, 30×48, 36×48. Длина оболочек может быть больше 48 м (шаг 6 м).
Основные положения по расчету, конструированию, монтажу и эксплуатации воздухоопорных оболочек приведены во «Временной инструкции по проектированию, монтажу и эксплуатации воздухоопорных пневматических сооружений» (СН 497-77) (М., Стройиздат, 1978).
12.10. Для объемных тепляков каркасной конструкции могут быть использованы инвентарные сборно-разборные здания с металлическим каркасом и ограждениями из металлических щитов, утепленных пенополиуретаном. Здания собираются на болтах. При пролете 12 м высота составляет 6 м, при пролете 18 м высота - 8,4 м, длина - любая с шагом 6 м.
Монтаж здания площадью 1000 м2 с помощью крана осуществляется за две смены, трудоемкость 0,04 чел.-ч/м2. Проекты зданий разработаны Энерготехпромом Минэнерго СССР. Здания пролетом 12 м изготавливаются комплектно предприятиями Минэнерго СССР. Для въезда и выезда автомашин и строительных механизмов в торцах тепляков каркасной конструкции следует предусматривать шлюзы.
12.11. Для бетонирования протяженных конструкций - ленточных фундаментов, монолитных, каналов подземных коммуникаций и т.п. - применяют передвижные тепляки с легким металлическим каркасом, обтянутым тканевым материалом. Тепляк перемещают по направляющим с помощью лебедки или тягача. В тепляке производят, как правило, бетонирование захватки и выдерживание бетона, установку опалубки и арматуры, распалубку захватки осуществляют вне тепляка. Подачу бетонной смеси в тепляк рекомендуется осуществлять по схеме «кран - бадья» через открываемые на время бетонирования проемы в покрытии.
12.12. Данные о конструкции подвесных тепляков для возведения специальных высотных железобетонных сооружений и особенностях производства бетонных работ в таких тепляках приведены в разд. 9 данного Руководства.
12.13. Для поддержания требуемой температуры воздуха в тепляках рекомендуется использовать воздухоподогреватели, работающие на жидком топливе. Для создания достаточно равномерной температуры в объемных тепляках необходимо размещать воздухоподогреватели равномерно по периметру внутреннего пространства тепляка и направлять теплый воздух вниз либо устанавливать воздухоподогреватели в одном месте и подавать теплый воздух в другие зоны тепляка по воздуховодам, сшитым из ткани.
При въезде внутрь объемного тепляка автомашины и работе в нем строительных механизмов с двигателями внутреннего сгорания кратность воздухообмена должна соответствовать требованиям действующих санитарных норм.
Для поддержания в тепляках требуемой температуры возможно применение пара или электроэнергии.
12.14.Мощность для восполнения теплопотерь через ограждение тепляка и в грунт следует определять по формуле
Q = m(tв - tн.в) (F1K1 + F2K2 + ... + FnKn + FгKг)10-3, (79)
где Q - теплопотери, кВт;
m - коэффициент, учитывающий теплопотери через щели и проемы;
tв - температура воздуха в тепляке (средняя по высоте), °С;
F1, F2, Fn - площадь ограждения каждого типа, м2;
Fг - площадь грунта внутри тепляка, м2;
K1, K2, Kn - коэффициенты теплопередачи ограждении с учетом скорости ветра, Вт/(м2 · °С);
Kг - коэффициент теплопередачи грунта, Вт/(м2 · °С).
Коэффициент m следует принимать равным 1,1 в случае, если в тепляк не въезжают автомашины с бетонной смесью и не открываются периодически проемы в покрытии для подачи бетонной смеси, и 1,2 в случае заезда автомашин с бетонной смесью в тепляк или подачи ее через проемы в покрытии.
Коэффициенты теплопередачи ограждений необходимо определять по формулам, приведенным в разд. 5 данного Руководства. Коэффициент теплопередачи грунта рекомендуется принимать равным 0,5 Вт/(м2 · °С) для зоны, расположенной на расстоянии до 2 м от стен; 0,25 Вт/(м2 · °С) - на расстоянии от 2 до 4 и 0,1 - на расстоянии более 4 м.
Для воздухоопорного тепляка-оболочки требуемую тепловую мощность следует определять по формуле
(80)
где l - длина периметра опорного контура оболочки, м;
lш - длина монтажных швов и неплотностей по периметру дверей, м;
Fк - общая площадь открытых клапанов, м2;
P - избыточное давление воздуха в тепляке, кгс/м2;
Fоб - площадь наружной поверхности оболочки, м2;
Kоб - коэффициент теплопередачи ограждения оболочки с учетом скорости ветра, Вт/(м2 · °С);
В случае выполнения монтажных швов герметичными их длину учитывать не следует. В расчетах при минимально возможной температуре наружного воздуха все клапаны следует считать закрытыми и принимать Fк = 0. Давление воздуха в тепляке при скорости ветра до 31,6 м/с следует принимать 40 кгс/м2.
ПАРООБОГРЕВ БЕТОНА
12.15.Парообогрев бетона монолитных конструкций следует применять при наличии на строительном объекте достаточного количества пара.
Парообогрев бетона на грунтах, не допускающих увлажнения, не разрешается.
12.16. Для парообогрева бетона должен быть использован насыщенный пар с давлением не более 0,07 МПа.
12.17. Парообогрев следует применять, как правило, при выдерживании конструкций небольшой толщины - полов, днищ резервуаров, перекрытий и т.д.
До бетонирования основание или опалубку с установленной арматурой укрывают двумя слоями брезента, укладываемого на подкладки из брусков толщиной 150 - 200 мм для образования под брезентом замкнутой полости, и подают в полость пар. После предварительного обогрева основания или опалубки до температуры 15 - 20 °С брезент снимают, удаляют образовавшийся конденсат и производят бетонирование. По окончании укладки бетонной смеси на поверхность бетона укладывают бруски, накрывают их двумя слоями брезента и в образовавшуюся полость подают пар. При пропаривании конструкций типа ростверков и оголовков фундаментов вместо брезента можно использовать деревянные утепленные короба, обшитые изнутри толем или полимерной пленкой.
12.18. Для обеспечения достаточно равномерной температуры на обогреваемой поверхности бетона следует осуществлять ввод пара в полость под брезентом или коробом через каждые 2 м. Не рекомендуется применять парообогрев бетона конструкций высотой более 1 м во избежание значительной неравномерности температуры по высоте.
12.19. Необходимо предусматривать организованный отвод конденсата во избежание образования наледей, примерзания брезента или коробов к основанию.
12.20. Расчет продолжительности парообогрева бетона до заданной прочности следует производить с использованием графиков, приведенных на рис. 2, 3, 4.