Индукционный прогрев бетона ж б конструкций

Обновлено: 16.05.2024

Зачем нужна технологическая карта прогрева бетона

Большая часть территории России — регионы с ярко выраженными временами года. Есть зима с отрицательными температурами, теплое лето и межсезонье.

При осуществлении частной застройки строители планируют бетонные работы на начало осени, но в крупном строительстве допускать простои в работах длиной по полгода нерентабельно. Могут быть и другие причины бетонирования при неподходящих температурах:

Работы на слабых грунтах, которые возможны только зимой.
Сезонное снижение стоимости материалов и работ.
Возможность без проблем подвозить материалы по замерзшим дорогам.

Поэтому разработаны меры по прогреву бетона.

Зачем необходим прогрев бетона в зимнее время

В СП 70.13330 указано, что производство работ по бетонированию при среднесуточных температурах наружного воздуха ниже +5° С или при минимальной суточной температуре воздуха ниже 0° С считается зимним бетонированием.

Почему особо выделяются эти температуры?

Основной компонент бетона — цемент. Его также называют вяжущим компонентом.

Цемент — это вяжущее водного твердения. Это означает, что для получения твердого и прочного бетонного камня необходимо, чтобы компоненты цемента вступили в химические реакции с водой, так называемые реакции гидратации.

Со стороны кажется, что цемент просто смешали с водой и заполнителями и высушили, но это не так. При реакции составляющих цемента, таких, как алит, белит, трехкальциевый алюминат и четырехкальциевый алюмоферрит, образуются новые соединения кристаллической структуры.

Процессы гидратации требуют времени; аллит, ферритная и алюминатная фазы вступают в реакцию быстро, белит реагирует медленнее. В общей сложности необходимо 28 суток, чтобы бетон набрал расчетную прочность.

Важно!

Различают также критическую прочность бетона. Это прочность, по достижении которой бетону уже не страшны неблагоприятные условия окружающей среды; обычно это 30—50% от проектной прочности.

Оптимальными условиями отвердевания бетона являются:

температура наружного воздуха 18—20° С;
высокая влажность воздуха.

Что происходит, если температура воздуха опускается ниже?

С понижением температуры процессы химических реакций все более замедляются.

Впоследствии, если бетон согреть, он наберет прочность, но она будет ниже ожидаемой.

Если температура воздуха опускается до 0° С и ниже, вода которая не успела прореагировать с компонентами цемента, замерзнет. При замерзании она расширится и приведет к образованию пустот и трещин в бетоне, что негативно отразится на прочности готового изделия. Образование ледяной пленки вокруг арматуры будет способствовать ее отслаиванию.

Поскольку количество воды в бетонной смеси рассчитывается заранее, составляющим цемента не хватит воды для реакции, таким образом, гидратация пройдет не полностью, и это снизит прочность бетона.

Вот почему при зимнем бетонировании следует принимать определенные меры, обеспечивающие правильное протекание реакций гидратации.

Эти меры делятся на три вида:

добавление особых компонентов в бетонный раствор;
сохранение тепла;
прогрев бетона.

У каждого из этих мероприятий есть свои плюсы и минусы. Решение принимается исходя из конкретной ситуации.

Существуют определенные стандарты на проведение любых прогревающих мероприятий, которые позволяют провести их наиболее эффективно и экономически целесообразно. Они отражены в технологических картах.

Применение специальных добавок для бетонных растворов.

Противоморозные добавки увеличивают скорость реакций и одновременно снижают температуру застывания воды в смеси, благодаря чему бетон отвердевает и при пониженных температурах.

Добавки-ускорители твердения способствуют быстрому набору критической прочности, после чего бетону уже не страшен холод.

Самый простой вариант противоморозных добавок — хлористые соли, но у их применения много ограничений, так как они совместимы не с любым видом портландцемента и работают только до температуры –10°С, кроме того, не рекомендованы к применению в армированных конструкциях, поскольку могут вызвать коррозию арматуры.

Другое дело — специальные добавки, например, CemFrio и HotIce от CEMMIX.

У этих добавок много преимуществ:

низкие дозировки;
простая процедура добавления;
эффективная работа до температуры –20° С без прогревающих мероприятий;
дополнительное пластифицирующее действие, позволяющее получать смеси повышенной удобоукладываемости;
предотвращение расслаивания смеси;
хорошая совместимость с любыми видами цементов и с арматурой;
экономия цемента и воды;
увеличение прочности готового изделия.

Сохранение тепла

При протекании реакций гидратации в бетонной смеси выделяется тепло. Если залитая конструкция имеет большой размер и достаточную толщину, тепла выделяется достаточно для того, чтобы не дать бетону замерзнуть. Нужно только сохранить его.

С этой целью применяют метод термоса:

Бетон замешивают из прогретых материалов. Цемент прогревать нельзя во избежание «заваривания», а заполнители, арматуру и опалубку прогревают горячим воздухом, воду подогревают до температуры 70° С.
Применяют утепленную опалубку.
После укладки бетонной смеси ее температура должна быть не ниже +10° С.
Заливку укрывают теплоизолирующими материалами. Иногда используют специальные прогревающие маты.
Периферические части конструкций могут дополнительно прогреваться электродами.
Дополнительно применяют противоморозные добавки для бетона.

Метод термоса эффективен для крупных конструкций, но его недостаточно, если у заливки большая площадь охлаждения, либо температуры слишком низкие (ниже –10° С).

Прогрев бетона

Есть несколько способов прогрева бетона:

тепляки;
электродный прогрев;
инфракрасный прогрев;
индукционный прогрев;
термоматы;
прогрев бетона с помощью ПНСВ.

Тепляки

Тепляки — это своеобразные «шатры», которые возводят над бетонной заливкой. Внутри устанавливают тепловые пушки, которые поддерживают температуру на нужном уровне. По достижении конструкцией критической прочности шатры можно демонтировать.

Электродный прогрев

Внутри опалубки закрепляют электроды, благодаря чему через бетонный раствор можно пропускать ток и таким образом греть бетон.

Технологическая карта на электродный прогрев конструкций из монолитного бетона содержит организационные и технические решения по электродному прогреву бетона с целью ускорения работ и повышения качества конструкций, которые изготавливаются в холодный сезон.

Эти решения разработаны в соответствии с требованиями СНиП. Подробнее можно ознакомиться с ними в СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» п. 5.11 «Производство бетонных работ при отрицательных температурах».

область применения электродного прогрева (сквозного, периферийного, арматурного) со схемами и указаниями о подготовке конструкций;
допустимость применения противоморозных добавок, их вид и количество;
область применения гидротеплоизоляции;
методы и график выполнения работ;
калькуляцию трудозатрат;
параметры прогрева;
необходимые материально-технические ресурсы;
технику безопасности;
требования к качеству и приемке работ;
технико-экономические показатели.

Технологическая карта позволяет правильно и своевременно произвести все необходимые работы по электродному прогреву бетонных конструкций в зимнее время.

Инфракрасный прогрев

Бетон прогревают инфракрасным излучением.

Индукционный прогрев

Разогревает арматуру, от нее прогревается и бетон.

Термоматы

На поверхности заливки раскладываются обогреватели в виде матов. Они равномерно прогревают бетон.

Прогрев бетона с помощью ПНСВ (провода нагревательного со стальной жилой и изоляцией из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката)

Провод ПНВС расшифровывается следующим образом:

П — провод;
Н — нагревательный;
С — материал провода (сталь);
В — материал изоляции (винил, который правильнее называть поливинилхлоридом).

Провод погружается в бетон; не реже двух раз за смену проверяют напряжение в цепи.

Технологическая карта на электрообогрев нагревательными проводами монолитных конструкций содержит указания по электрообогреву конструкций с помощью ПНСВ. В ней можно найти сведения, касающиеся области применения метода, организации и технологии выполнения работ, требований по приемке.

Важно!

При выборе любого метода прогрева дополнительное применение противоморозных добавок будет целесообразным. Все методы прогрева — дорогостоящие мероприятия, поэтому, чем быстрее их можно будет прекратить, тем больше средств будет сэкономлено. Добавки-ускорители твердения и противоморозные добавки позволяют бетону быстрее достичь критической прочности, после чего можно отменить прогревающие мероприятия.

Какова продолжительность прогрева бетона

Бетон прогревается до тех пор, пока не достигнет критической прочности (30—50% от проектной). Обычно это происходит на 4—6-й день.

Прочность бетона определяют по фактическому температурному режиму при помощи графиков.

Для более точного определения сроков используют лабораторные исследования, для которых изготавливают отливки-образцы и позволяют им набирать прочность в таких же условиях, как и основная конструкция.

Применение противоморозных добавок при зимних бетонных работах гарантирует получение качественных бетонных конструкций даже в условиях отрицательных температур. Совмещение применения противоморозных добавок с методом термоса или прогревом бетона не только гарантирует набор прочности, но и сокращает продолжительность термообработки, а значит, позволяет сэкономить электроэнергию и повысить оборачиваемость дорогостоящего оборудования и опалубки. Грамотное применение прогревающих мероприятий и противоморозных добавок в соответствии с технологической картой позволяет получать зимний бетон высокого качества.

Прогрев бетона в зимнее время: методы

Строительство бетонных монолитов при минусовых температурах осложняется неравномерным застыванием смеси. Вода быстро превращается в лед, процесс гидратации останавливается, в результате прочность готовой постройки нарушается. Прогрев бетона помогает избежать этих проблем.

Добиться необходимой температуры бетонной смеси можно пятью способами:

электродным;
проводом ПНСВ;
электропрогревом опалубки;
индукционным обогревом;
инфракрасным теплом.

Рассказываем, в каких случаях используется каждый из них.

Электродный прогрев

Принцип действия основывается на способности бетонного раствора проводить ток. Электроды располагают внутри и на поверхности смеси. После подключения к трансформатору образуется электрическое поле и происходит нагрев. Добиться оптимальной температуры можно изменением выходных параметров трансформатора.

Что нужно знать об электродном прогреве

1. По мере схватывания бетона, его электрическое сопротивление меняется нелинейно. Чтобы избежать потери тепла и влаги, после завершения установки электродов необходимо укрыть поверхность утеплителем. Им может стать фанера с прокладкой из пенопласта, шлаковата, картон, опилки, доски и т. д. Осуществлять работы без утепляющего материала нельзя.

2. Прогрев с помощью сварочных аппаратов не рекомендуется по ряду причин:

при вживлении электродов в бетон ток проходит непосредственно через раствор – отсюда вытекает опасность поражения людей и животных;
допустимое напряжение – 36 В, в противном случае опасность удара током становится критичной;
сварочный трансформатор не предназначен для таких нагрузок и быстрее изнашивается.

3. Постоянный ток при прогреве бетона электродами использовать недопустимо: он способствует электролизу. Вода разлагается и не кристаллизируется. Застывание смеси становится невозможным.

4. Подходят электроды четырёх видов:

Вид электродов	Описание	Схема подключения
Пластинчатые	Это металлические пластины, которые помещаются с разных сторон конструкции между бетоном и опалубкой.
Полосовые	Полосы металла 20–50 мм шириной. Подходят для прогрева горизонтальных элементов – например, плит или бетона, который соприкасается с грунтом. Подключаются по очереди к разным фазам с одной стороны конструкции, либо с разных сторон аналогично пластинчатым электродам.	>
Струнные	Размеры: 2–3 м в длину и 15 мм в ширину. Часто используются при прогреве колонн. Устанавливаются в центре конструкции. Электрическое поле образуется между опалубкой с токопроводящим листом и струной.
Стержневые	Подходят для конструкций сложной формы. Вставляются прутья арматуры диаметром до 15 мм, после чего их подключают к различным фазам трансформатора. Обеспечивают сквозной прогрев.

5. Трансформатор для прогрева бетона в зимнее время должен отличаться высокой мощностью, иметь защищенный корпус, быть удобным для транспортировки и выдерживать длительную работу при минусовых температурах.

Прогрев бетона проводом ПНСВ

Один из самых эффективных и безопасных способов. При прохождении тока через провод ПНСВ выделяется тепло, нагревая смесь. Расход – в среднем 60 м на 1 м3 бетона. Этот провод часто используется как напольный обогреватель в частном секторе.

Что нужно знать о проводе ПНСВ

1. Укладка кабеля в холодное года должна выполняться таким образом, чтобы он не касался опалубки, земли, а также не выходил за пределы бетона. После того, как опалубка будет залита бетонной смесью, дождитесь, пока она начнет застывать, затем подключите трансформаторную подстанцию и регулируйте температуру.

2. Секции монтируются на одинаковом расстоянии нагревательных проводов относительно друг друга (примерно 15 см). Смесь прогреется равномерно.

3. Закрепить провод на арматурном каркасе, вдоль которого он протянут, следует так, чтобы риски повредить его при подаче бетона в траншею отсутствовали.

4. Температура смеси измеряется в процессе изотермического прогрева каждые два часа. Этот пункт входит в содержание технологической карты на электрообогрев нагревательными проводами монолитных конструкций.

5. 70 В – напряжение, которым следует ограничиться при проведении работ. Поэтому при эксплуатации может потребоваться понижающий трансформатор (ПТ).

Электропрогрев опалубки (контактный метод)

Этот способ предполагает изготовление опалубки, в которую заранее будут закладываться нагревательные элементы. Они отдают бетону свое тепло при нагреве и ускоряют твердение. Электропрогрев опалубки происходит снаружи, через контактную поверхность.

Минусы: трудоемкость изготовления; низкий КПД (при заливке фундамента смесь греется лишь частично).

Индукционный обогрев

Применяется с армированными конструкциями. Металлические элементы, содержащиеся внутри них, станут сердечниками. Изолированный кабель выполняет роль индуктора и размещается петлями вокруг арматуры. Количество мотков провода и сечение необходимо рассчитать предварительно. Вдоль кабеля пускается переменный ток, образующий электромагнитное поле. Затем происходит нагревание армирующих элементов, от них тепло переходит к бетону, постепенно распространяясь по всей смеси.

Расход электроэнергии достигает 150 кВт/ч на 1 кубический метр бетона.

Плюсы: низкая цена; равномерный прогрев.

Минусы: сложный расчет; ограниченность применения (балки, колонны и т. д.).

Инфракрасный подогрев

Инфракрасные лучи нагревают поверхность непрозрачных объектов, распространяя тепло на весь объем. При применении инфракрасного подогрева бетонную конструкцию необходимо окутать прозрачной пленкой – она задержит тепло, пропустив лучи через себя. Подходит для прогрева железобетона.

Плюсы: простота и доступность.

Минусы: подходит только для небольших, тонких конструкций; инфракрасное тепло распространяется неравномерно.

Инфракрасный нагреватель должен быть устойчивым к сильному ветру и способным долгое время работать без дозаправки.

Выводы:

Электродный прогрев подойдёт для раствора любой толщины и формы, но требует больших энергозатрат (около 1000 кВт на 3–5 куб. м.).
Провод ПНСВ равномерно нагревает смесь и отличается безопасностью эксплуатации: кабель изолирован, температура легко регулируется.
Контактный метод требует изготовления опалубки под заказ и не может обеспечить равномерный обогрев.
Индукционный способ применим исключительно с армированными конструкциями.
Инфракрасным теплом можно прогреть только небольшой слой бетона.

Также в нашем интернет-магазине представлены дизельные станции для прогрева бетона. Узнать, сколько стоит оборудование с учетом скидки, можно у наших менеджеров. Стоимость доставки зависит от габаритов и массы товара.

Прогрев монолитного бетона

Бетонирование монолитных конструкций в зимнее время, осуществляемое при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже + 5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, должно производиться с обеспечением твердеющему бетону оптимальных температурно-влажностных условий.

С этой целью предусматриваются утепление опалубки, укрытие неопалубленных поверхностей монолитных конструкций гидро- и теплоизолирующими материалами, устройство ветрозащитных ограждений и другие мероприятия, направленные на сохранение тепла, содержащегося в уложенном бетоне. Кроме того, СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции" рекомендует применение нескольких способов выдерживания и обогрева бетона в зимних условиях. В зависимости от вида конструкции и температуры наружного воздуха рекомендуется применение следующих способов зимнего бетонирования:

термос;
термос с противоморозными добавками и ускорителями твердения;
предварительный разогрев бетонной смеси;
электродный прогрев;
обогрев в греющей опалубке;
инфракрасный обогрев;
индукционный нагрев;
обогрев нагревательными проводами.

Остановимся на способах зимнего бетонирования, связанных с тепловой обработкой монолитного бетона и железобетона.

Электродный прогрев бетона

Предварительный электроразогрев бетона предусматривает разогрев бетонной смеси с помощью электрического тока напряжением 220-380 В в короткий промежуток времени-5-10 мин до температуры 40-60°С. После укладки горячей бетонной смеси в опалубку она остывает по режимам, рассчитываемым так же, как и для способа термоса. Этот способ зимнего бетонирования требует наличия на строительной площадке большой электрической мощности - от 1000 кВт для разогрева 3-5 м3 бетонной смеси.

Электродный прогрев бетона заключается в том, что выделение тепла происходит непосредственно в бетоне при пропускании через него электрического тока.

В зависимости от принятой схемы расстановки и подключения электродов электродный прогрев разделяется на сквозной, периферийный и с использованием в качестве электродов арматуры. Применение этого метода наиболее эффективно для слабоармированных конструкций - фундаментов, колонн, стен и перегородок, плоских покрытий и бетонных подготовок под полы.

Электродный прогрев монолитных конструкций может быть совмещен с другими способами интенсификации твердения бетона, например с предварительным прогревом бетонной смеси и с использованием различных химических добавок. Применение противоморозных добавок, в состав которых входит мочевина, не допускается из-за разложения ее при температуре выше 40°С. Применение поташа в качестве противоморозной добавки не разрешается вследствие того, что прогретые бетоны с этой добавкой имеют значительный (более 30%) недобор прочности, характеризуются пониженной морозостойкостью и водонепроницаемостью.

Электрообогрев бетона монолитных конструкций в греющей опалубке заключается в непосредственной передаче тепла от греющих поверхностей опалубки к прогреваемому бетону. Распространение тепла в самом бетоне происходит путем теплопроводности.

В качестве нагревателей для греющей опалубки применяются ТЭНы, слюдопластовые нагреватели, греющие кабели, углеграфитовая ткань, сетчатые нагреватели и другие греющие элементы.

Областью применения электрообогрева монолитных конструкций в греющей опалубке в соответствии с положениями СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции" являются фундаменты под конструкции зданий и оборудование, массивные стены и т.п. конструкции с модулем поверхности 3-6; колонны, балки, прогоны, элементы рамных конструкций, свайные ростверки, стены, перекрытия с модулем поверхности 6-10; полы, перегородки, плиты перекрытий, тонкостенные конструкции с модулем поверхности 10-20, бетонирование которых производится при температуре воздуха до -40°С.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Областью применения индукционного прогрева монолитных конструкций в соответствии со СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» являются колонны, балки, прогоны, свайные ростверки, стены, перекрытия с модулем поверхности Мп = 6 - 10*, бетонирование которых производится при минимальной температуре воздуха до -15 °С.

* Модуль поверхности бетонируемой конструкции определяется отношением суммы площадей охлаждаемых поверхностей конструкции к ее объему, имеющей размерность - М -1 .

1.2. Сущность индукционного прогрева монолитных конструкций заключается в использовании магнитной составляющей переменного электромагнитного поля для теплового действия электрического тока, наводимого электромагнитной индукцией.

При индукционном прогреве монолитных конструкций энергия переменного магнитного поля преобразуется в арматуре или стальной опалубке в тепловую и передается теплопроводностью бетону. Индукционный прогрев применим к конструкциям замкнутого контура, длина которых превышает размеры сечения, с густой арматурой с коэффициентом армирования более 0,5, при бетонировании которых имеется возможность обмотать их проводом (изготовить индуктор), или когда бетонирование производят в металлической опалубке.

1.3. В технологической карте приводятся:

- схемы нагревающих устройств;

- указания по подготовке конструкций к бетонированию и требования к готовности предшествующих работ и строительных конструкций;

- схема организации рабочей зоны на время производства работ;

- методы и последовательность производства работ, описание установки и подключения нагревающих устройств и осуществление с их помощью индукционного нагрева монолитных конструкций;

- электротехнические характеристики и количество витков индуктора в зависимости от температуры наружного воздуха;

- профессиональный и численно-квалификационный состав рабочих;

- график выполнения работы и калькуляция трудовых затрат;

- указания по контролю качества и приемке работ;

- решения по технике безопасности;

- потребность в необходимых материально-технических ресурсах, электротехническом оборудовании и эксплуатационных материалах;

- рекомендации по энергосбережению;

1.4. Расчет индукционного прогрева, численно-квалификационный состав рабочих, график работы и калькуляция трудовых затрат, а также потребность в необходимых ресурсах и технико-экономические показатели приведены применительно к монолитным железобетонным колоннам высотой 3 м и сечением 400 ´ 400 мм, бетонируемым в металлической опалубке.

Расчет индукционного прогрева колонн произведен с учетом следующих условий:

- температура наружного воздуха, -15 °С

- начальная температура бетона, 12 °С

- скорость ветра, 5 м/с,

- прочность бетона к концу обогрева, 50 % R ₂₈

- температура изотермического прогрева, 60 °С

- скорость разогрева, 8 °С в час

Железобетонная колонна армирована 4-мя стержнями вертикальной арматуры диаметром 32 мм, а бетонирование производят в металлической опалубке, утепленной минеральной ватой (пенополистиролом) толщиной 50 мм, закрытой фанерой толщиной 3 мм.

1.5. При привязке настоящей технологической карты к бетонированию других конструкций, на которые распространяется область применения индукционного прогрева, подлежат уточнению расчетная часть, а также калькуляция затрат труда, график производства работ и потребность в материально-технических ресурсах с учетом исходных условий осуществления нагрева.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

2.1. До начала работ по индукционному прогреву монолитных конструкций выполняют следующие подготовительные операции:

устанавливают опалубку, арматуру в очередности с учетом бетонируемых конструкций, предварительно очистив от мусора, снега и наледи;

на ровной площадке на расстоянии не более 25 м от участка нагрева конструкций устанавливают комплектную трансформаторную подстанцию КТП ТО-80/86 или другие понижающие трансформаторы, используемые для этих целей;

КТП ТО-80/86 подключают к питающей сети и опробывают ее на холостом ходу, а также проверяют работу временного освещения и систем автоматики температурного регулирования;

изготавливают инвентарные секции шинопроводов (рис. 1)

на расстоянии до 1,5 м от бетонируемой конструкции устанавливают инвентарные секции шинопроводов вдоль захватки;

устанавливают ограждение рабочей зоны, проводят сигнализацию и освещение рабочей зоны, которая включает шесть колонн (рис. 2);

изготавливают и устанавливают в рабочее положение шаблон с пазами для размещения витков кабеля индуктора (рис. 3);

в пазы шаблонов последовательными витками навивают кабель КРПТ 1 ´ 25, соответствующий расчетной токовой нагрузке (рис. 4);

концы индуктора подсоединяют к секции шинопровода (рис. 5);

секции шинопровода подсоединяют к комплектной трансформаторной подстанции КТП ТО-80/86 кабелем марки КРПТ 3 ´ 50 (рис. 5);

рабочую зону оборудуют в соответствии с требованиями по технике безопасности и проводят инструктаж по технике безопасности.

2.2. В зависимости от температуры наружного воздуха и сечения кабеля для навивки индуктора принимают электрические параметры индукционного прогрева (табл. 1).

Электрические параметры индукционного прогрева

Удельная мощность индуктора Вт/см 2

Напряжение питания, В

Количество витков индуктора, шт.

Сечение кабеля индуктора, мм 2

В данной карте приняты средние значения: сечение кабеля индуктора - 25 мм 2 , напряжение - 75 В, сила тока - 115 А, количество витков индуктора - 78.

Потребная электрическая мощность с учетом расчетной температуры наружного воздуха -15 °С и сечения кабеля 25 мм 2 в соответствии с температурным режимом прогрева составит на одну колонну:

на предварительный отогрев арматуры и опалубки - 8,62 кВт × час;

на разогрев бетонной смеси до 60 °С - 51,75 кВт × час;

на изотермический прогрев - 66,3 кВт × час;

общая потребность - 126,67 кВт × час.

2.3. Подготовку оснований и укладку бетонной смеси производят с учетом следующих требований:

при температуре воздуха ниже -10 °С арматуру диаметром более 25 мм, а также арматуру прокатных профилей и крупные металлические закладные детали при наличии на них наледи предварительно отогревают включением индуктора. В остальных случаях допускается укладка бетонной смеси без предварительного обогрева арматуры. Удаление наледи с помощью пара или горячей воды не допускается;

укладку бетонной смеси производят непрерывно, без перевалок, средствами, обеспечивающими минимальное охлаждение смеси при ее подаче;

температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, должна быть не ниже +5 °С. На время укладки бетонной смеси индуктор отключают.

2.4. Открытые поверхности укрывают гидроизоляцией (полиэтиленовая пленка) и теплоизоляцией (минеральная вата толщиной 50 мм) сразу после укладки бетонной смеси в конструкцию. Кроме того укрывают выпуски арматуры.

Нагрев бетонируемых колонн производят со скоростью разогрева 8 °С/час в соответствии с графиком температурного режима, приведенного ниже:

Контроль температуры обогреваемого бетона производят техническими термометрами или дистанционно с помощью термодатчиков, устанавливаемых в скважину (рис. 6 и 7).

Температуру бетона измеряют в процессе изотермического обогрева не реже чем через 2 часа.

Скорость подъема температуры не должна превышать 8 °С/час. Скорость разогрева бетонной смеси регулируют повышением или понижением напряжения на низкой стороне трансформатора. Температуру бетона в процессе разогрева необходимо контролировать не реже чем через 1 час.

2.6. Не реже двух раз в смену, а в первые три часа с начала обогрева бетона через каждый час, измеряют силу тока и напряжение в питающей цепи. Визуально проверяют отсутствие искрения в местах электрических соединений. При изменении температуры наружного воздуха в процессе обогрева конструкции выше или ниже расчетной, соответственно понижается или повышается напряжение в электрической сети.

2.7. Скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструкций с модулем поверхности Мп = 5 - 10 и выше 10 должна быть соответственно не более 5 и 10 °С/час. Один-два раза в смену замеряют температуру наружного воздуха, результаты замеров фиксируются в журнале работ.

2.8. Прочность бетона, как правило, проверяют по фактическому температурному режиму на наименее нагретых участках. Рекомендуется после распалубливания монолитной конструкции определять прочность обогретого бетона, имеющего положительную температуру с помощью молотка конструкции НИИМосстроя, ультразвуковым способом или, высверливанием и испытанием кернов.

Набор прочности бетона при различных температурах его выдерживания определяется графиком (рис. 8 ). Пример определения прочности бетона по графику приведены на рис. 9.

2.9. Теплоизоляция и опалубка могут быть сняты не ранее того момента, когда температура бетона в наружных слоях конструкции достигает плюс 5 °С и не позже, чем слои остынут до 0 °С. Примерзания опалубки и теплозащиты к бетону не допускается.

2.10. Для предотвращения появления трещин в бетонируемых конструкциях перепад температур между открытой поверхностью бетона и наружным воздухом не должен превышать:

20 °С - для монолитных конструкций с модулем поверхности Мп < 5;

30 °С - для монолитных конструкций с модулем поверхности Мп > 5.

В случае невозможности соблюдения указанных условий поверхность бетона после распалубливания укрывают (брезентом, толью, щитами и т.д.).

2.11. Индукционный прогрев конструкций выполняет звено из 4-х человек (таблица 2).

Распределение операций по исполнителям

Состав звена по профессиям

Электромонтер V р.

Подсоединения КТП ТО-80/86 к питающей сети, подсоединение шинопроводов к КТП ТО-80/86.

Электромонтер III р.

Расстановка шинопроводов, подсоединение кабелей индукторов к секциям шинопровода.

Бетонщики III р.

Укладка кабеля по шаблонам (изготовление индуктора). Устройство гидро-теплоизоляции.

2.12. Операции по индукционному прогреву бетонируемых конструкций выполняют в следующей последовательности:

бетонщики III р. укладывают кабель по шаблонам согласно схеме (рис. 3);

электромонтер V р. производит разделку концов жил кабеля, подсоединяет его к трансформаторной подстанции КТП ТО-80/86;

электромонтер III р. расставляет инвентарные секции шинопроводов вдоль захватки, соединяет их между собой;

после присоединения кабеля электромонтер V р. подсоединяет секции шинопроводов к трансформаторной подстанции и производит ее заземление. Он же опробывает работу трансформаторной подстанции на холостом ходу;

после этого электромонтер III р. подсоединяет кабели индукторов к секциям шинопровода;

после укладки бетона в конструкцию бетонщики III р. устраивают гидро- и теплоизоляцию открытых поверхностей;

подают напряжение на систему индукционного прогрева.

Рекомендации по энергосбережению.

2.13. В целях энергосбережения при индукционном прогреве монолитных конструкций рекомендуется:

- не допускать возможности охлаждения бетонной смеси более чем установлено технологическим расчетом, нарушения однородности и снижения заданной подвижности на месте укладки при определении средств и продолжительности транспортирования бетонной смеси;

- применять бетонные смеси возможно более высокой относительной прочности при малой продолжительности прогрева (портландцемент, быстротвердеющий портландцемент);

- применять химические добавки для сокращения продолжительности термообработки бетона и получения повышенной прочности, приобретаемой бетоном сразу после прогрева;

- применять максимально допустимую температуру термообработки бетона с учетом нарастания прочности бетона при остывании;

- надежно производить теплоизоляцию поверхностей бетона и опалубки подвергающихся охлаждению;

- соблюдать режим электрообработки;

- следить за качеством и плотностью соединений контактов кабелей;

- сохранять теплозащитные маты в сухом состоянии.

3. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ И ПРИЕМКЕ РАБОТ

3.1. Контроль качества индукционного прогрева монолитной конструкции при отрицательных температурах воздуха производят в соответствии с требованиями СНиП 3.01.01-85* «Организация строительного производства», СНиП III-4-80* «Техника безопасности в строительстве» и СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции».

3.2. Производственный контроль качества индукционного прогрева осуществляют прорабы и мастера с участием специалистов энергетических служб строительных организаций.

3.3. Производственный контроль включает входной контроль электротехнического оборудования, эксплуатационных материалов и бетонной смеси, операционный контроль отдельных производственных процессов и приемочный контроль качества монолитной конструкции.

3.4. При входном контроле электротехнического оборудования, эксплуатационных материалов и бетонной смеси проверяют внешним осмотром их соответствие нормативным и проектным требованиям, а также наличие и содержание паспортов, сертификатов и других сопроводительных документов.

При операционном контроле проверяют соблюдение состава подготовительных операций, технологии наладки электрообогревающего оборудования и устройств, укладки бетона в тело конструкции в соответствии с требованиями СНиП, процесс индукционного прогрева, температуру, силу тока и напряжение в соответствии с расчетными данными.

Результаты операционного контроля фиксируются в журнале работ.

Основными документами при операционном контроле является настоящая технологическая карта и указанные в карте нормативные документы, а также перечни операций или процессов, контролируемых производителем работ (мастером), данные о составе, сроках и способах контроля (табл. 3).

При приемочном контроле производят проверку качества монолитной конструкции с индукционным прогревом бетона.

Скрытые работы подлежат освидетельствованию с составлением актов по установленной форме.

3.5. Контроль температурного режима при индукционном прогреве уложенного бетона производится регулярно с помощью технических термометров, устанавливаемых в скважины на глубину 10 - 20 см.

3.6. При индукционном прогреве бетонируемых колонн предельные значения скорости подъема температуры и скорости остывания бетона должны быть не выше соответственно 20 °С и 10 °С в час.

3.7. Для автоматического регулирования температуры рекомендуется применять блок-приставку автоматического регулирования температуры, разработанной ЦНИИОМТП Госстроя СССР с установкой термодатчиков (рис. 6).

3.8. Температуру бетона при индукционном прогреве замеряют каждые 2 часа во время разогрева и изотермического прогрева и 2 раза в сутки во время остывания.

3.9. Прочность бетона по окончании индукционного прогрева и остывания, которая должна быть равна 50 % R ₂₈ , достигается при условии соблюдения параметров графика приведенного в п. 2.5.

3.10. Все результаты производственного контроля индукционного прогрева монолитных конструкций заносят в специальный журнал.

СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА

Прораб или мастер

Операции, подлежащие контролю

Операции при входном контроле

Операции по укладке бетона в конструкцию колонн и индукционному прогреву

Операции при приемочном контроле

исправность необходимого количества проводов индуктора

проверка изоляции проводов и работоспособности коммутационной аппаратуры, трансформаторов и др. электрооборудования

устройство защитного ограждения и световой сигнализации

установка и монтаж электрооборудования, проводов

очистка опалубки, арматуры от снега, наледи утепление конструкции

укладка бетона в конструкцию

контроль величины силы тока и напряжения питающей цепи

контроль температуры бетона

контроль прочности бетона

проверка соответствия готовых колонн требованиям проекта

визуальная и по приборам

до укладки бетона в опалубку

во время укладки бетона и электрообогрева

Кто привлекается к контролю

энергетик строительной организации

4. КАЛЬКУЛЯЦИЯ ЗАТРАТ ТРУДА

Калькуляция затрат труда составлена на индукционный прогрев 6-ти колонн сечением 400 ´ 400 мм, высотой 3 м общим объемом 2,9 м 3 .

Норма времени, чел.-час

Затраты труда чел.-час

Установка трансформаторной подстанции

Опытные данные ЦНИИОМТП

Установка сетчатого ограждения, плакатов по технике безопасности, сигнальных лампочек

Переноска и установка инвентарных секций шинопровода (при массе секций 10 кг, 6 шт.)

Опытные данные ЦНИИОМТП

Изготовление и установка деревянных шаблонов для устройства индуктора (сеч. 50 ´ 50, h = 3,0 м)

Опытные данные ЦНИИОМТП

Укладка (навивка) кабеля вокруг колонны по шаблонам

Присоединение кабеля к секциям шинопровода

Присоединение к сети трансформатор ной подстанции секций шинопроводов

§ Е23-4-14 табл. 3 п. 2

Проверка состояния изоляции кабеля мегоме гром

Отсоединение кабеля от шинопроводов, трансформаторной подстанции

Опытные данные ЦНИИОМТП

Е4-1-34 п. 10: табл. 3 п. 2 «а»

Устройство теплоизоляции минераловатными плитами - 50 мм (с закрытием их фанерой - 3 мм) по плоскостям колонн

Индукционный прогрев бетонной смеси (в т.ч. изотермический прогрев)

Е4-1-34 табл. 3 п . 2 Б

Снятие укрытия теплоизоляции

Предварительный отогрев арматуры и опалубки

5. ГРАФИК ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

6. ПОТРЕБНОСТЬ В МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИХ РЕСУРСАХ

Комплектная трансформаторная подстанция

Мощность - 80 кВт

Макс. ток - 490 А,

напряжение - 55, 65, 75, 85, 95 В

КРПТ - 3 ´ 25 + 1 ´ 16

Инвентарные секции шинопроводов

Длина секции - 1,5 м

Инвентарное сетчатое ограждение

С углекислотными огнетушителями

Мощность - 1000 Вт

Полиэтиленовая пленка Тс 0,1 ´ 1400

толщина d = 0,1 мм

Минеральная вата d = 50 мм

толщина d = 3 мм

7. РЕШЕНИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

7.1 При производстве работ, связанных с индукционным прогревом монолитных конструкций и применением силового питающего электрооборудования помимо требований общих правил безопасного производства работ согласно СНиП III-4-80* «Техника безопасности в строительстве» следует руководствоваться «Правилами технической эксплуатации и безопасности электроустановок промышленных предприятий».

7.2 Электробезопасность на строительной площадке, участках производства работ и рабочих местах необходимо обеспечивать в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.013-78 «Строительство. Электробезопасность. Общие требования». Лица занятые на строительно-монтажных работах, должны быть обучены безопасным способам ведения работ, а также уметь оказать первую доврачебную помощь при электротравме.

7.3 В строительно-монтажной организации должен быть назначен инженерно-технический работник, ответственный за безопасную эксплуатацию электрохозяйства организации, имеющего квалификационную группу по технике безопасности не ниже IV .

7.4 При устройстве электрических сетей следует предусматривать возможность отключения всех электроустановок в пределах отдельных участков и объектов производства работ.

7.5 Работы, связанные с присоединением (отсоединением) проводов, должны выполняются специалистами по электротехнике, имеющими соответствующую квалификационную группу по технике безопасности.

7.6 В течение всего периода эксплуатации электроустановок на строительных площадках должны быть установлены знаки безопасности в соответствии с ГОСТ 12.4.026.76

7.7 Технический персонал, проводящий индукционный прогрев бетона, должен пройти обучение и проверку знаний квалификационной комиссией по технике безопасности с получением соответствующих удостоверений. Дежурные электромонтеры должны иметь квалификацию не ниже III группы.

7.8 Рабочие, занятые на индукционном прогреве бетона должны быть, снабжены резиновыми сапогами или диэлектрическими галошами, а электромонтеры, кроме того, резиновыми перчатками. Подключение прогревательных проводов необходимо производить при отключенном напряжении.

7.9 Зона, где производится индукционный прогрев бетона должна быть ограждена, на видном месте помещены предупредительные плакаты, правила по технике безопасности, противопожарные средства. В ночное время ограждение зоны должно быть освещено, для чего на нем устанавливаются красные лампочки, автоматически загорающиеся при подаче напряжения в линию обогрева.

7.10 Все металлические токоведущие части электрооборудования и арматуру следует надежно заземлить, присоединив к ним нулевой провод питающего кабеля. При использовании защитного контура заземления перед включением напряжения необходимо проверить сопротивление контура, которое должно быть не более 4 Ом.

Около трансформаторов, рубильников и распределительных щитков должны быть установлены настилы, покрытые резиновыми ковриками.

7.11 Проверку сопротивления изоляции проводов с помощью мегомметра производит персонал, квалификационная группа которого по технике безопасности не ниже III .

Концы проводов, которые могут оказаться под напряжением, необходимо изолировать или оградить.

Участок электрообогрева бетона должен постоянно находиться под надзором дежурного электрика.

1. Доступ посторонних лиц в зону производства работ.

2. Использовать в качестве заземления водопроводную сеть.

3. Производить работы в сырую погоду и при сильном снегопаде.

4. Размещать легковоспламеняющиеся материалы вблизи прогреваемых конструкций.

5. Заливать водой очаг пожара до отключения напряжения на участках электротермообработки.

Читайте также: