Бетонные и каменные работы в зимних условиях

Содержание 
 

Введение1.Бетонные работы в зимних условиях 

2.Кирпичная кладка  в зимних условияхСписок литературы 

 Введение 

На территории, составляющей более 50% нашей страны, зимний период продолжается свыше семи месяцев. Это в основном районы Урала, Сибири, Дальнего востока, Крайнего Севера, в которых с каждым годом объем строительно-монтажных работ увеличивается, и выполнять их приходится в условиях отрицательных температур.  

Ликвидация сезонности в строительстве и переход  на новые методы ведения строительно-монтажных работ в зимних условиях позволили получить большие экономические выгоды для народного хозяйства нашей страны. Бурное развитие промышленности в районах Сибири, Дальнего востока, Крайнего Севера потребовало от ученых и производственников разработать технические условия и соответствующие указания по производству строительно-монтажных работ при отрицательных температурах. При разработке новых методов ведения земляных, каменных, бетонных и других работ ученые и рационализаторы в комплексе с вопросами технологии и организации строительно-монтажных работ решали вопросы охраны труда. 

1. Бетонные работы  в зимних условиях 
 

При бетонных работах  в условиях отрицательных температур цемент и заполнители бетона практически  не изменяются, а в бетонной смеси замерзает вода, что нарушает связь заполнителей с цементом, т. е. прекращается процесс гидратации. Установлено, что уменьшение сцепления бетона с арматурой имеет особенно важное значение для работы конструкций под нагрузкой. Оптимальная температура выдерживания бетонов -20° С. Бетонные работы в зимних условиях производятся при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5°С и минимальной суточной ниже 0°С. Работы в зимних условиях должны, производиться по проектам производства работ и технологическим картам. При выполнении бетонных работ необходимо следить за температурой бетонной смеси, которая к началу выдерживания или прогрева бетона по методу «термоса» должна быть не ниже величины, установленной расчетом; к началу искусственного прогрева забетонированной конструкции - не ниже +5°С. Места выгрузки поступающей на площадку бетонной смеси должны быть защищены от ветра. 

Сроки распалубливания  и загружения бетонных конструкций  устанавливаются в соответствии с данными фактического температурного режима, указанного в технологических картах, или после испытания бетона неразрушающими методами. Снятие опалубки и теплозащиты с конструкций, выдержанных по методу термоса, производят не ранее остывания бетона в наружных слоях до 0°С, при электротермообработке - после остывания бетона до температуры, предусмотренной расчетом, при применении противоморозных добавок до температуры, на которую рассчитано количество добавок, - 30, 25, 20% проектной прочности при марке соответственно 200, 300, 400.Результаты измерения температур записывают в ведомость контроля температур. После снятия опалубки конструкции следует укрывать теплозащитными матами, если разность температур поверхностного слоя бетона и наружного воздуха превышает 20°С для конструкций с модулем поверхности бетона от 2 до 5 и 30°С для конструкций с модулем поверхности 5 и выше. 

В соответствии с требованиями СНиП III-В.2-62 выбор  метода выдерживания бетона при отрицательных  температурах должен производиться  при соблюдении следующих условий. Бетонную смесь укладывают в утепленную опалубку (способ термоса), рассчитанную на медленное остывание бетона до получения проектной прочности. Прогрев бетона электрическим током или паром следует применять при бетонировании тонких конструкций, а также в том случае, когда невозможно применить способ термоса, включая химические добавки (ускорители твердения).Укладываемая бетонная смесь должна быть подвижной. Степень подвижности бетонной смеси зависит от размеров конструкций и их назначения, густоты арматуры и определяется по техническому вискозиметру. В таблице 1 приведена подвижность бетонной смеси при бетонировании различных конструкций. 
 

Таблица 1. 
 

Назначение бетонной смеси 

Осадка конуса, см 

Показатель подвижности  по техническому вискозиметру, в сек.  

Для подготовки под фундаменты 

1-2 

35-25  

Для массивных  конструкций с редкой арматурой (в том числе различные подпорные  стенки) 

2-4 

25-15  

Для плит, балок, колонок (большого и малого сечения) 

4-6 

15-12  

Для конструкций, сильно насыщенных арматурой 

6-8 

12-10  
 

Возводимые железобетонные конструкции в условиях отрицательных температур должны иметь следующую минимальную прочность: 

колонны, ригели, плиты, подлежащие загрузке - 100% R28; 

монолитные колонны, балки, плиты (пролетом до 8 М) - 70% R28; бетон  для заделки стыков конструкций - 70% R28; 

бетон для устройства монолитных фундаментов - 50% R28.За последние  годы были проведены исследования по приготовлению бетонной смеси на холодных заполнителях с добавлением  поташа К2СО3. При приготовлении бетонной смеси по такому методу цемент должен иметь марку 300 и соответствовать ГОСТ 10178--62. Поташ в бетон следует добавлять в виде водного раствора. Так, при наружной температуре воздуха от +5 до -5°С требуется добавлять поташа в количестве 5%, а при температуре от -5 до -15° С - не более 10%. 

При более низких температурах (от -15 и до -20°С) добавление поташа не должно превышать 15%.Как показали исследования, при нарастании прочности  бетона в условиях отрицательных  температур (от -5 до -22°С) с добавлением  поташа в количестве 3 - 5 и 10% веса цемента (расход цемента принят по зимним нормам) достигается 100%-ная прочность бетона в 28-дневном возрасте. При этом следует особое внимание уделять строгому соотношению заполнителей бетона. Так, например, на 1 м3 бетона марки 200 требуется: цемента 300 кг, песка 660 кг, щебня 1295 кг, воды 129 л, В/Ц = 0,43, раствора ССБ 0,2%. 

Повышенные требования следует предъявлять к бетонной смеси, предназначенной для заделки  ответственных стыков конструкций. В таблице 2 приведены виды бетонов  и растворов, которые рекомендуется применять для заделки стыков сборных железобетонных конструкций, возводимых в зимних условиях. Таблица 2. 
 
 

Стыки 

Вид бетонов  и растворов  

Стыки колонн, балок, ригелей, воспринимающие расчетные  усилия, а также имеющие арматуру закладных металлических деталей  Высокопрочные быстротвер-деющие бетоны, приготовленные: 

а) на быстротвердеющем цементе  
 

б) с добавкой 3% полуводного цемента и 2% хлористого кальция с виброактивацией цемента  в течение 15 - 20 мин  

То же, но не имеющие выпускных металлических деталей Бетон (раствор) с добавкой: 

5% хлористого  кальция и  

2% хлористого  натрия  

Конструкции, не воспринимающие расчетных усилий 

Бетон на теплом заполнителе  
 

Климатические условия страны изменяются в широких  пределах, например от +10 до - 45°С, поэтому особо важное значение для расчета производственных процессов в зимний период имеет определение средней температуры наружного воздуха. Электропрогрев и подогрев бетонной смеси с помощью электрического тока широко применяют в строительной практике. При электропрогреве бетона вся электропусковая аппаратура должна быть исправна и надежно заземлена. Зоны прогрева, как правило, ограждают, причем в темное время суток на ограждениях вывешивают сигнальные лампочки. Во время всего периода прогрева бетона электрическим током необходимо назначать дежурного электромонтера, обеспеченного защитными средствами (диэлектрическими перчатками, инструментом с изолирующими ручками, указателями напряжения, диэлектрическими ковриками). 

Расход электрической энергии зависит от ряда факторов: продолжительности электропрогрева, объема прогреваемого бетона (конструкции), разности температур наружного воздуха и укладываемой бетонной смеси. Для расчета режима прогрева бетонной смеси определяют: 

мощность электроэнергии для прогрева 1 м2 опалубки; 

мощность электроэнергии для прогрева всей опалубки; удельный расход электроэнергии на весь объем  прогреваемого бетона; 

режим прогрева; длительность остывания бетона. 

Приготовление, транспортирование и укладка  бетонной смеси в зимних условиях.  

Бетонную смесь  необходимо готовить в отапливаемых бетоносмесительных помещениях (узлах). Для нее рекомендуется применять  подогретую воду, оттаянные или подогретые заполнители. При приготовлении  бетонной смеси только на подогретой воде необходимо одновременно с заливом примерно половины воды загружать крупный заполнитель и после нескольких оборотов барабана догружать все остальные составляющие (песок, воду и цемент). Продолжительность перемешивания определяется степенью оттаивания заполнителей или подогрева их, а при отсутствии этих показателей продолжительность перемешивания следует увеличить не менее чем на 25% против летней нормы. При транспортировании бетонной смеси следует предусматривать меры, предупреждающие ее охлаждение (укрытие, утепление тары, трубопроводов, а также мест выгрузки), при этом не следует допускать излишних перегрузок смеси.При контроле качества производства работ необходимо следить за тем, чтобы основание под укладку бетона, а также метод укладки исключали возможность замерзания бетонной смеси на стыке с основанием; пучинистые грунты перед укладкой бетонной смеси были отогреты до положительной температуры; опалубка и арматура были очищены от снега; арматура диаметром более 25 мм и крупные закладные детали (части) при температуре воздуха ниже -10°С были отогреты до положительной температуры; температура уложенной бетонной смеси в опалубку к началу выдерживания или подогрева была различной в зависимости от применяемых методов: при выдерживании бетона в условиях «термоса» (температура определяется и выдерживается по расчету); при применении противоморозных добавок она должна быть выше температуры замерзания раствора на 5°С; при применении поташа в качестве противоморозной добавки температура бетона в начальный период твердения должна быть отрицательной; при электропрогреве как перед началом предварительного прогрева бетонной смеси, так и при форсировании разогрева уложенного бетона в конструкциях температура не должна быть ниже 0°С в наиболее охлажденных местах, а при применении других методов обработки - не ниже 2°С; выдерживание бетона производить в соответствии с расчетными положениями, укрывать немедленно по окончании бетонирования гидро- и теплоизоляционными материалами неопалубленные поверхности бетонных и железобетонных конструкций. 

Бетонные и  железобетонные работы, проводимые в  зимних условиях, должны находиться под  строгим контролем. Следует систематически проверять: качество применяемых материалов и изделий; температуру нагрева  воды; заполнителей и бетонной смеси на выгрузке из бетоносмесителя (через каждые 2 ч); дозирование противоморозных добавок; выполнение мероприятий по укрытию, утеплению и обогреву тары при транспортировании и приемке бетона на строительной площадке с проверкой не менее одного раза в смену; соответствие теплоизоляции опалубки требованиям технологических карт, а при необходимости -- отогрев стыкуемых поверхностей и грунтового основания; температуру уложенного бетона при применении способов «термоса», предварительного электроразогрева бетонной смеси, с парообогревом в тепляках -- каждые 2 ч в первые сутки, не реже двух раз в смену в последующие трое суток и один раз в сутки в остальное время выдерживания; при использовании бетона с противоморозными добавками -- три раза в сутки до приобретения им расчетной прочности; при электротермообработке бетона в период подъема температуры со скоростью до 10 °С в час -- через 2 ч, в дальнейшем--не реже двух раз в смену; температуру наружного воздуха по окончании выдерживания бетона и распалубки -- 1 раз в смену; прочность, морозостойкость (наружных конструкций), водонепроницаемость и другие качества бетона; правильность устройства швов, размещения отверстий, проемов и выступов, установки закладных деталей; толщину защитного слоя, соответствие ее нормативным требованиям. 

Добавки. При  бетонировании конструкции в  бетонную смесь вводят следующие  добавки, понижающие температуру замерзания воды в бетоне: 

нитрит натрия (НН) NаNО2 (ГОСТ 19906-74); хлорид кальция (ХК) СаСl2 (ГОСТ 450--77) + хлорид натрия (ХН) КаСl (ГОСТ 13830--68); 

хлорид кальция (ХК)+нитрит натрия (НН); нитрат кальция (НК) Са(NО3)2 (ГОСТ 4142--77)+мочевина (М) СО(NН2)2 (ГОСТ 2081--75Е); 

комплексное соединение нитрата кальция с мочевиной (НКМ) ТУ 6-03-266-70); нитрит-нитрат кальция (ННК) (ТУ 603-7-04-74)+мочевина (М); 

нитрит-нитрат кальция (ННК)+хлорид кальция (ХК); нитрит-нитрат -- хлорид кальция (ННХК) +мочевина (М); 

поташ (П) К2СО3 (ГОСТ 10690--73).Добавки подбирают на основании  данных таблиц 3-5. 

 Таблица 3. 

Область применения добавок 
 

Тип конструкций  и условия их эксплуатации 

Добавки