Виды тепловой обработки бетона
Обновлено: 27.04.2024
GardenWeb
Для большинства конструкций процесс тепловой обработки продолжают до получения бетоном не менее 70% проектной прочности, которая позволяет освободить конструкцию от опалубки, воспринять бетону усилия от напрягаемой арматуры, без его разрушения, транспортировать изделия, не опасаясь, что в них появятся трещины, монтировать изделия на строительной площадке.
Чтобы исключить предварительное выдерживание, применяют ускорители схватывания, используют бетонные смеси с низким В/Ц или смеси повышенной жесткости, проводят тепловую обработку с плавным и длительным подъемом температуры. Следует помнить, что быстрая скорость подъема температуры и остывания конструкций может привести к образованию трещин, что вызвано возникновением внутренних напряжений за счет температурного перепада. Это следует учитывать особенно при прогреве изделий сложного профиля или с большим количеством выступов.
Тепловую обработку изделий из легких бетонов ведут в одну стадию. Причем период изотермического прогрева несколько увеличивается, так как теплопроводность таких бетонов ниже, чем тяжелых.
Ямная камера паропрогрева (рис. 1) представляет собой напольную или заглубленную в землю герметичную камеру, куда помещают изделия в формах таким образом, чтобы была достигнута наибольшая равномерность тепловой обработки во всем объеме камеры. Между изделием и нижней поверхностью камеры должен быть просвет не менее 150 мм. Нельзя устанавливать формы вплотную друг к другу.
Конструкции стен, пола и крышки камеры должны быть герметичными и теплоизолированными. Для стока конденсата пол камеры устраивают с наклоном. Камеры оборудуют парораз-водящим коллектором для циркуляции пара, вентиляционными отверстиями, воздуховодами, гидрозатворами, различными клапанами, манометрами и датчиками температуры.
На ряде заводов ЖБИ используют вертикальные камеры непрерывного действия (рис. 2), в верхней зоне которых, где температура выше, осуществляется изотермический прогрев, а в нижней зоне — прогрев при подъеме температуры и охлаждение изделий.
Камеры оснащают системой автоматического регулирования, что позволяет устойчиво соблюдать теплотехнический режим прогрева. Для опускания в камеры элементов сборного железобетона в формах используют передаточную тележку, роликовый конвейер, гидроподъемник с плунжерным цилиндром 6.
Наиболее прогрессивной является энергосберегающая технология тепловой обработки бетона: индукционный прогрев, тепловая обработка с использованием инфракрасных лучей, использование солнечной энергии. В республиках Средней Азии, Казахстана и Закавказья для тепловой обработки изделий на политеплоизолирующим покрытием на основе полиэтиленовых и полихлорвиниловых пленок. Установки просты в изготовлении и позволяют резко экономить энергию.
Виды тепловой обработки бетона
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОИЗВОДСТВУ БЕТОННЫХ РАБОТ В ЗИМНИЙ ПЕРИОД
Дата введения в действие: 2016-04-16
АННОТАЦИЯ
Настоящие рекомендации разработаны в развитие СТО НОСТРОЙ 2.6.54-2011 "Конструкции монолитные бетонные и железобетонные. Технические требования к производству работ, правила и методы контроля" для выработки единых требований по производству и контролю качества бетонных работ в зимнее время.
В основу рекомендаций положены результаты научных исследований, выполненных на кафедре технологии строительного производства Южно-Уральского государственного университета и других научно-исследовательских, учебных и производственных организаций Российской Федерации, а также накопленный опыт отечественного и зарубежного строительства в области зимнего бетонирования. Требования настоящих рекомендаций до введения их в действие прошли апробацию в строительных организациях Челябинской области.
Авторский коллектив: доктор технических наук, профессор, член-корреспондент Российской академии архитектуры и строительных наук, заслуженный деятель науки Российской Федерации, почетный строитель России Головнев Станислав Георгиевич, кандидат технических наук, доцент Пикус Григорий Александрович, доктор технических наук, доцент Байбурин Альберт Халитович (кафедра технологии строительного производства федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет)), почетный строитель России Ефименко Евгений Борисович, кандидат технических наук Мозгалёв Кирилл Михайлович (управление регионального государственного строительного надзора Министерства строительства и инфраструктуры Челябинской области), почетный строитель России Абаимов Александр Иванович (Челябинский межрегиональный союз строителей), почетный строитель России Десятков Юрий Васильевич (некоммерческое партнерство "Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири").
Рекомендации (первая редакция) введены в действие Комитетом по разработке стандартов и правил некоммерческого партнерства "Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири", протокол N 18 от 16.09.2014 г.
Рекомендации одобрены управлением регионального государственного строительного надзора Министерства строительства и инфраструктуры Челябинской области для практического применения их при строительстве, реконструкции объектов капитального строительства на территории Челябинской области, протокол N 17 от 23.09.2014 г.
Рекомендации (вторая редакция) введены в действие Комитетом по разработке стандартов и правил некоммерческого партнерства "Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири", протокол N 16 от 14.09.2015 г.
1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1 Рекомендации распространяются на производство бетонных работ в зимний период при устройстве всех видов бетонных и железобетонных конструкций, применяемых в гражданском и промышленном строительстве, изготовляемых на строительной площадке из тяжелых бетонов и ненапрягаемой арматуры.
Примечание - Зимним периодом, в соответствии с СП 70.13330, считается период, когда среднесуточная температура наружного воздуха ниже +5°С, а минимальная суточная температура ниже 0°С.
1.2 Настоящие рекомендации содержат основные требования к технологическим процессам, условиям производства работ и порядку контроля их выполнения.
1.3 Рекомендации содержат общие требования к процессам компьютерного контроля температуры и прочности бетона, а также способам выполнения отдельных этапов контроля и их документированию.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящих рекомендациях используются нормативные ссылки на следующие стандарты и своды правил:
ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия
ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам
ГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытаний
ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности
ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности
ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля
ГОСТ 26633-2012 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия
ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций
ГОСТ 31384-2008 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования
СНиП 12-03-2001 "Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования"
СП 28.13330.2012 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии"
СП 48.13330.2011 "СНиП 12-01-2004 Организация строительства"
СП 63.13330.2012 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения"
СП 70.13330.2012 "СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции"
СП 131.13330.2012 "СНиП 23-01-99 Строительная климатология"
СТО НОСТРОЙ 2.6.54-2011 Конструкции монолитные бетонные и железобетонные. Технические требования к производству работ, правила и методы контроля
Примечание - При пользовании настоящими рекомендациями целесообразно проверить действие ссылочных нормативных документов в информационной системе общего пользования - на официальных сайтах национального органа Российской Федерации по стандартизации, Ассоциации "Национальное объединение строителей" и некоммерческого партнерства "Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири" в сети Интернет или по ежегодно издаваемым информационным указателям, опубликованным по состоянию на 1 января текущего года. Если ссылочный нормативный документ заменен (изменен, актуализирован), то при пользовании настоящими рекомендациями следует руководствоваться новым (измененным) нормативным документом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ
3.1 В настоящих рекомендациях применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 активный метод: Метод термообработки, при котором тепловое воздействие осуществляется в период выдерживания бетона.
3.1.2 бетонная смесь: Готовая к применению перемешанная однородная смесь вяжущего, заполнителей и воды с добавлением или без добавления химических и минеральных добавок, которая после уплотнения, схватывания и твердения превращается в бетон.
3.1.3 бетонные работы: Комплекс работ по приготовлению, транспортировке, укладке и выдерживанию бетона в различных условиях окружающей среды.
3.1.4 зимнее бетонирование: Производство бетонных работ в зимний период.
3.1.5 зимний период: Время года с ожидаемой среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +5°С и минимальной суточной температурой ниже 0°С.
3.1.6 класс бетона по прочности в проектном возрасте: Значение класса бетона, указанное в документе о качестве бетонной смеси.
Примечание - Форма и содержание документа о качестве бетонной смеси установлены ГОСТ 7473.
3.1.7 компьютерный температурно-прочностной контроль: Оценка, прогнозирование и документирование параметров твердения бетона с использованием компьютерных программ.
3.1.8 критическая прочность , %: Прочность бетона, после достижения которой замораживание уже не вносит необратимых нарушений в структуру бетона, а бетон в нормальных условиях набирает нормируемую прочность.
3.1.9 массивность конструкции: Взаимосвязь геометрических характеристик бетонной конструкции и распределения температуры внутри бетона за счет теплопроводности.
3.1.10 метод зимнего бетонирования: Виды теплового или иного воздействия на бетонную смесь или бетон с целью получения критической, промежуточной, распалубочной прочности, прочности бетона при поэтапном загружении или проектных характеристик бетона в зимних условиях.
3.1.11 модуль поверхности конструкции , м: Характеристика массивности конструкции, равная отношению площади охлаждаемой поверхности конструкции к ее объему.
3.1.12 монолитная бетонная конструкция: Элемент здания или сооружения, выполняемый из бетонной смеси непосредственно в проектном положении без рабочей арматуры.
3.1.13 монолитная железобетонная конструкция: Элемент здания или сооружения, выполняемый из бетонной смеси непосредственно в проектном положении с установкой рабочей арматуры.
3.1.14 нормальные условия твердения бетона: Температура окружающей среды (20±2)°С и относительная влажность (95±5)%.
3.1.15 нормируемое значение прочности бетона: Прочность бетона в проектном возрасте или ее доля в промежуточном возрасте, установленная в нормативном или техническом документе, по которому изготавливают бетонную смесь или конструкцию.
3.1.16 пассивный метод: Метод, при котором отсутствует термообработка бетона или тепловое воздействие происходит только на этапе нагрева бетонной смеси до ее укладки в конструкцию.
3.1.17 партия бетонной смеси: Объем бетонной смеси одного номинального состава, изготовленный или уложенный за определенное время.
3.1.18 промежуточная прочность: Прочность бетона на определенном этапе выдерживания бетона.
3.1.19 прочность при поэтапном загружении: Прочность бетона, определяемая с учетом допустимой интенсивности загружения конструкций при их выдерживании.
3.1.20 распалубочная прочность , %: Прочность бетона, при которой осуществляется снятие опалубки с поверхностей конструкции.
3.1.21 текущий контроль: Контроль прочности бетона партии бетонной смеси или конструкций, при котором значения фактической прочности и однородности бетона по прочности рассчитывают по результатам контроля этой партии.
3.1.22 текущая прочность: Прочность бетона монолитных конструкций в конкретный момент времени в процессе выдерживания в зимних условиях.
3.1.23 температурные напряжения: Напряжения, возникающие в бетоне вследствие изменения температуры или неравномерного ее распределения по сечению монолитных конструкций.
3.1.24 температурный режим: Проектное и (или) фактическое изменение температуры бетона во времени на разных этапах выдерживания бетона.
3.1.25 требуемая прочность бетона в проектном возрасте: Минимально допустимое среднее значение прочности бетона в контролируемых партиях бетонной смеси или конструкций, соответствующее нормируемой прочности бетона при ее фактической однородности.
3.1.26 трёхсуточная прочность бетона, , МПа: Прочность бетона в возрасте трёх суток при его выдерживании в нормальных условиях твердения.
3.1.27 фактический класс бетона по прочности: Значение класса бетона по прочности монолитных конструкций, рассчитанное по результатам определения фактической прочности бетона и ее однородности в контролируемой партии.
3.1.28 фактическая прочность бетона: Среднее значение прочности бетона в партиях бетонной смеси или конструкций, рассчитанное по результатам ее определения в контролируемой партии.
3.2 Основные обозначения, принятые в настоящих рекомендациях, приведены в таблице 3.1.
Виды тепловой обработки бетона
РУКОВОДСТВО
ПО ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ
Руководство содержит основные положения по режимам тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий в заводских и полигонных условиях в различных тепловых установках, по назначению величины отпускной прочности бетона, по выбору цементов, а также указания по контролю тепловой обработки и прочности бетона. Руководство предназначено для инженерно-технических работников заводов железобетонных изделий, проектных и строительных организаций.
С опубликованием Руководства утрачивает силу "Инструкция по тепловой обработке паром бетонных и железобетонных изделий на заводах и полигонах" (Стройиздат, 1969).
ПРЕДИСЛОВИЕ
Руководство содержит указания по тепловой обработке изделий из тяжелых и легких бетонов массового производства, изготовляемых по различным технологическим схемам.
В Руководстве изложены рекомендации по наиболее эффективному применению цементов различных видов: даны указания по режимам тепловлажностной обработки в зависимости от ее способа (в камерах пропаривания, кассетах, термоформах).
Приведены особенности тепловлажностной обработки бетонов с химическими добавками (ускорителями твердения и пластификаторами); особенности режимов для бетонов, к которым предъявляются повышенные требования по морозостойкости и долговечности, а также предварительно напряженных изделий. Даны отличительные особенности тепловлажностной обработки изделий из легких бетонов на пористых заполнителях.
Приведенные в Руководстве таблицы помогут производственникам назначать оптимальные режимы не только в зависимости от марки цемента, бетона, длительности прогрева, но и учитывать последующий прирост его прочности в зависимости от сроков испытания образцов, что позволит экономить цемент при одновременном сокращении сроков тепловлажностной обработки.
В настоящем Руководстве приведены обоснования для назначения и обеспечения распалубочной, передаточной и отпускной прочности бетона в зависимости от сроков испытания контрольных образцов и температурно-влажностных условий последующего твердения изделий.
Руководство содержит сведения по контролю процесса тепловой обработки.
Руководство разработано научно-исследовательским институтом бетона и железобетона Госстроя СССР (д-р техн. наук С.А.Миронов, д-р техн. наук Л.А.Малинина, канд. техн. наук Е.Н.Малинский, инж. Н.Н.Куприянов, д-р техн. наук Г.И.Бердичевский, канд. техн. наук Н.А.Маркаров) и институтом ВНИИЖелезобетон МПСМ СССР (инж. Л.А.Кайсер, кандидаты техн. наук Р.С.Чехова, В.Г.Довжик, М.И.Бруссер).
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Настоящее Руководство предназначено для заводов и полигонов, изготовляющих бетонные и железобетонные изделия массового производства из бетонных смесей на плотных и пористых заполнителях на основе портландцементного клинкера, где в целях ускорения твердения бетона применяется тепловлажностная обработка изделий при температурах до 100 °С. Тепловая обработка может осуществляться в пропарочных камерах периодического и непрерывного действия, под переносными колпаками на стендах и других установках или в специальных термоформах, термопакетах, кассетах и т.п., обеспечивающих получение заданных условий твердения.
В качестве теплоносителя при непосредственном его контакте с бетоном изделия могут применяться насыщенный водяной пар или паровоздушная смесь, а при прогреве изделий в обогреваемых формах - водяной пар, горячий воздух и любые другие теплоносители, в том числе электронагреватели различных типов, обеспечивающие равномерность прогрева поверхностей формы.
Технология изготовления бетонных и железобетонных изделий должна отвечать требованиям СНиП, ГОСТ и ТУ.
При изготовлении специальных изделий и конструкций (например: виброгидропрессованные напорные трубы, массивные пролетные строения мостов, железнодорожные шпалы и др.) положения настоящего Руководства могут быть развиты и уточнены применительно к специальным технологическим приемам изготовления этих изделий в соответствующих нормативных или инструктивных документах.
2. ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА ПРИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2.1. Тепловая обработка сборных бетонных и железобетонных изделий производится при их изготовлении в целях ускорения твердения бетона и достижения им передаточной, распалубочной, отпускной, проектной прочности, обусловленной проектом, технологическими правилами производства, ГОСТами, Техническими условиями.
2.2. Под передаточной прочностью бетона изделий понимается нормируемая прочность бетона предварительно напряженных изделий к моменту передачи на него предварительного натяжения арматуры.
Величина передаточной прочности бетона регламентируется проектом, ГОСТом или Техническими условиями на данный вид изделий.
2.3. Под распалубочной прочностью бетона изделий понимается такая его минимальная прочность при сжатии, при которой возможны распалубка (выемка из форм) и безопасный внутризаводской транспорт изделий без их повреждения.
Величина распалубочной прочности, условия и сроки ее достижения устанавливаются для каждого вида изделий предприятием-изготовителем в соответствии с технологическими правилами производства.
2.4. Под отпускной прочностью бетона изделий понимается такая нормируемая прочность бетона, при которой изделие разрешается отпускать и отгружать с завода потребителю.
Величина отпускной прочности бетона изделий регламентируется ГОСТом на данный вид изделий, а при отсутствии ГОСТа или если ГОСТом величина отпускной прочности не регламентирована устанавливается предприятием-изготовителем по согласованию с потребителем и проектной организацией в соответствии с указаниями ГОСТ 13015-67*. При этом величина отпускной прочности указывается в согласительном протоколе сторон или в согласованных и утвержденных установленным порядков Технических условиях на данный вид изделий.
Условия и сроки достижения бетоном изделий отпускной прочности устанавливаются предприятием-изготовителем в соответствии с технологическими правилами производства и с соблюдением требований разд.3 настоящего Руководства.
2.5. Под проектной маркой бетона изделий понимается нормируемая прочность бетона в возрасте 28 суток или в другие сроки, при которой возможно загружать их полной проектной нагрузкой.
Проектная марка бетона изделий указывается в проекте, ГОСТах или Технических условиях на данный вид изделий и должна быть гарантированно достигнута в сроки, указанные в проектной документации, независимо от условий твердения бетона.
Если в проектной документации, ГОСТе или Технических условиях на изделия не указан срок достижения бетоном проектной марки, то таким сроком следует считать 28 суток со дня изготовления изделия.
2.6. Величина отпускной и передаточной прочности бетона изделий должна указываться в технической документации на изделия в процентах от величины проектной марки бетона изделий.
2.7. Проектирование составов бетона изделий, подвергаемых тепловлажностной обработке, может производиться теми же проверенными на практике способами, что и подбор составов бетона, твердеющего в нормальных условиях.
2.8. Режимы тепловлажностной обработки изделий должны быть направлены на достижение максимального ускорения твердения бетона при минимально возможных затратах энергетических ресурсов и цемента и при соблюдении требований к качеству и долговечности изделий.
2.9. Бетон изделий сразу после тепловлажностной обработки с общим циклом менее 7 ч в зависимости от ее длительности и отношения достигает лишь 30-60% проектной прочности и продолжает интенсивно твердеть в последующие 12-24 ч, находясь в цехе или на открытом воздухе (при температуре не ниже +10 °С), набирая 50-70% проектной прочности.
Учет последующего нарастания прочности бетона позволяет снизить или устранить перерасход цемента при одновременном сокращении цикла тепловлажностной обработки, что следует иметь в виду при проектировании состава бетона.
2.10. Расход цемента в изделиях сборного железобетона, подвергаемых тепловлажностной обработке, не должен превышать величин, регламентированных "Типовыми нормами расхода цемента в бетонах сборных бетонных и железобетонных изделий массового производства" (СН 386-68).
2.11. Прочность бетона после тепловлажностпой обработки определяется качеством цемента, составом бетона и режимом обработки.
Основное влияние на темп роста прочности тяжелого бетона и получаемую им прочность при тепловлажностной обработке оказывает водоцементное отношение. Величина удобоукладываемости бетонной смеси оказывает влияние только при применении высокоподвижных (ОК>8 см) или весьма жестких смесей (Ж>60 сек).
2.12. При применении одних и тех же цементов и составов бетона получаемая прочность и другие его физико-механические свойства в значительной мере зависят от правильности назначения и осуществления режима тепловлажностной обработки.
При назначении рациональных режимов тепловлажностной обработки изделий следует пользоваться указаниями настоящего Руководства.
3. ОТПУСКНАЯ ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА. НАЗНАЧЕНИЕ ВЕЛИЧИНЫ И СРОКОВ ЕЕ ДОСТИЖЕНИЯ
3.1. В соответствии с ГОСТ 13015-67* назначение величины отпускной прочности бетона производится с учетом условий транспортирования, монтажа и срока загружения изделий, а также с учетом технологии их изготовления и возможностей дальнейшего нарастания прочности бетона в изделиях в зависимости от климатических условий строительства и времени года.
При этом отпускная прочность бетона в процентах от его проектной марки должна быть не менее:
50% - в изделиях из тяжелого и легкого бетонов марок 150 и выше;
70% - в изделиях из тяжелого бетона марок 100 и ниже;
80% - в изделиях из легкого бетона марок 100 и ниже.
3.2. В целях экономии цемента, сокращения времени тепловой обработки, а также снижения общей стоимости изделий во всех случаях, когда это допустимо по условиям п.3.1, следует величину отпускной прочности назначать минимально возможной в пределах, допустимых ГОСТ 13015-67*.
3.3. Назначение отпускной прочности бетона сборных изделий, равной его проектной марке, допускается только в исключительных случаях, обусловленных следующими обстоятельствами, предусмотренными проектом организации работ или условиями эксплуатации изделий или сооружений:
если в процессе транспортирования и монтажа изделия могут быть допущены нагрузки, близкие к расчетным;
в холодный период года, если не могут быть созданы условия для роста прочности бетона в изделиях до их загружения проектной нагрузкой.
3.4. В тех случаях, когда изделия, изготовленные в период холодного времени года или переходный период, будут загружены полной нагрузкой не ранее чем через месяц после наступления теплого времени года по согласованию с потребителем и проектной организацией, допускается отпуск их с завода-изготовителя с прочностью менее проектной, но не ниже 70% проектной.
3.5. Величина отпускной прочности, если она не зафиксирована в ГОСТе на данный вид изделия, устанавливается предприятием-изготовителем по согласованию с потребителем и проектной организацией. Согласованная величина отпускной прочности указывается в Технических условиях на изделия или в согласительном протоколе.
Если в разные периоды года (в зависимости от климатических условий района строительства) величина отпускной прочности бетона изделий должна быть различной, то это, соответственно, должно быть указано в Технических условиях на изделия и в согласительном протоколе.
3.6. Предприятие-изготовитель при отпуске изделий с прочностью бетона ниже его проектной марки обязано гарантировать в соответствии с ГОСТ 13015-67*, что прочность бетона, примененного для изготовления изделий, определяемая по п.7.21 настоящего Руководства, достигнет проектной прочности в возрасте 28 суток со дня изготовления или в ином возрасте, указанном в чертежах изделий.
3.7. Проектная прочность бетона к 28 суткам со дня изготовления без дополнительного специального ухода обеспечивается, если относительная прочность бетона на портландцементе (I и II групп), определенная не позднее чем через 12 ч после окончания тепловлажностной обработки по режимам с общей длительностью не более 13 ч, соответствует величинам, приведенным в табл.1.
Климатические условия последующего твердения
Относительная прочность бетона после завершения тепловлажностной обработки, в % от проектной
I. Период теплого времени года с устойчивыми среднесуточными температурами воздуха +5 °С и выше
II. При сухой и жаркой погоде (с момента установления устойчивой дневной температуры воздуха выше 25 °С и при относительной влажности менее 50%)
III. Переходный период времени года со среднесуточными температурами воздуха от +5° до -5 °С
IV. Период холодного времени года с устойчивыми среднесуточными температурами воздуха -5 °С и ниже
Примечания: 1. Даты начала и окончания отдельных периодов времени года для различных местностей устанавливаются ориентировочно но сборнику "Климатический атлас СССР", т.I. Главное управление гидрометеослужбы при Совете Министров СССР, Москва, 1960 г. или по другим справочникам.
2. Классификация портландцементов по группам приведена в разд.4 настоящего Руководства.
3.8. Режимы тепловлажностной обработки изделий, сроки достижения их бетоном отпускной прочности (если она меньше проектной) и составы бетона изделий (в том числе: вид применяемого цемента, значение и др.) должны проектироваться и назначаться такими, чтобы была обеспечена в соответствии с требованиями пп.3.6 и 3.7 возможность последующего нарастания прочности бетона изделий и достижения им проектной марки в установленный срок.
3.9. Сроки достижения бетоном изделий отпускной прочности после их тепловлажностной обработки и сроки ее контроля должны устанавливаться предприятием-изготовителем в соответствии с реальными сроками возможной отгрузки изделий с завода потребителю или передачи изделий на склад, если в условиях последующего хранения изделий на складе контроль за нарастанием прочности их бетона невозможен.
Рекомендуется учитывать время пребывания изделий после окончания тепловлажностной обработки в цехе (на постах или линиях отделки и комплектации изделий, на постах контроля) и испытывать контрольные образцы бетона не ранее окончания всех перечисленных операций, предпочтительно не ранее чем через 12 ч после окончания тепловлажностной обработки изделий, но не позднее чем через 24 ч.
Если тепловлажностная обработка изделий производится по режимам, обеспечивающим достижение бетоном изделий только распалубочной прочности, меньшей, чем отпускная, а последующее его твердение до приобретения отпускной прочности происходит в условиях выдерживания изделий при температуре цеха или на открытом воздухе (при температуре не ниже +10 °С), то отпускная прочность бетона может определяться в более поздние сроки, но не более 7 дней, при условии обеспечения проектной прочности в соответствии с п.3.6.
3.10. В условиях складирования, монтажа и в последующий период до загружения изделий расчетной нагрузкой потребитель обязан создавать (в случаях, предусмотренных проектом организации работ), контролировать и учитывать фактические условия твердения бетона. В необходимых случаях, когда контроль показывает, что фактические условия твердения бетона в изделиях не обеспечивают достижения бетоном проектной прочности в установленные сроки, потребитель обязан установить новые сроки загружения изделий расчетной нагрузкой, обеспечивающие достижение в этих условиях проектной прочности бетона.
Потребитель несет ответственность за последствия, вызванные нарушением этих требований.
3.11. Рекомендуется осуществлять контроль за нарастанием прочности бетона изделий, полученных с неполной проектной прочностью, неразрушающими методами в соответствии с действующими нормативными документами (ГОСТ 17624-72; "Руководство по определению прочности бетона приборами механического действия" и др.).
3.12. Контроль и оценка отпускной прочности бетона производятся в соответствии с требованиями ГОСТ 13015-67* или ГОСТ 18105-72, а также разд.7 настоящего Руководства.
4. ЦЕМЕНТЫ ДЛЯ ТЕПЛОВЛАЖНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ
Строй-справка.ру
На заводах ЖБИ нашли широкое распространение следующие виды тепловой обработки бетонных и железобетонных изделий: пропаривание в камерах периодического или непрерывного действия при нормальном атмосферном давлении и температуре 60-100 °С; запаривание в автоклавах при температуре насыщенного водяного пара 175-190°С и давлении 0,9-1,3 МПа; нагрев в закрытых формах с контактной передачей тепла бетону от различных теплоносителей через ограждающие поверхности форм; электропрогрев бетона; прогрев в электромагнитном поле, а также с использованием солнечной энергии.
Под распалубочной прочностью подразумевается необходимая прочность бетона, по достижению которой возможны выемка изделия из формы без повреждений и безопасное транспортирование к месту хранения.
Для предварительно напряженных изделий достигают передаточной прочности бетона, которая необходима к моменту передачи на него усилий предварительного натяжения.
Так как железобетонные изделия разнообразны по своим размерам, составу, свойствам, способам формования, требованиям к виду и качеству поверхности, применяются различные установки тепловой обработки. Эти установки отличаются по принципу действия— периодические и непрерывные.
К установкам периодического действия относятся ямные камеры, автоклавы, кассетные установки и кассетные формы. К установкам непрерывного действия относятся туннельные, щелевые, вертикальные камеры, камеры прокатных станов.
В качестве теплоносителя широкое распространение получили пар и паровоздушная смесь, а также подогретый и увлажненный воздух.
При применении в качестве источника теплоты электроэнергии нагрев изделия осуществляют при непосредственном прохождении электрического тока через бетон или при помощи различных нагревателей и излучателей.
На продолжительность тепловой обработки влияет минеральный состав цемента. При применении низкоалюминатных цементов продолжительность тепловой обработки обычно составляет 13-15ч. Среднеалюми-натные цементы интенсивно набирают прочность в начальный период про-паривания, поэтому при их применении продолжительность тепловлажно-стной обработки составляет 10-13 ч.
Нежелательно применение высокоалюминатных цементов, так как после быстрого кратковременного твердения они резко замедляют рост прочности как при дальнейшем прогреве, так и при последующем твердении.
Широкое распространение при производстве сборного железобетона нашли шлакопортландцементы и быстротвердеющие портландцементы (БТЦ, ОБТЦ). Одним из путей интенсификации режимов пропаривания бетона является введение в бетонную смесь электролитов-ускорителей твердения: нитрит-нитрат кальция (ННК), нитрит-нитрат хлорид кальция (ННХК). Применение этих добавок позволяет без снижения прочности уменьшить длительность изотермического прогрева в два раза (с 8 до 4 ч).
В процессе тепловой обработки в бетоне происходят сложные физические процессы, вызывающие появление деформаций способствующих образованию трещин.
При подъеме температуры и в начале изотермического прогрева температура и давление пара в изделии более низкие, чем окружающей среды и наружные более нагретые его слои увеличиваются в объеме в большей степени, чем внутренние. Кроме того, разница температуры в различных слоях бетона создает в них разность парциальных давлений. Это вызывает перемещение влаги из наружных слоев во внутренние и расширение находящейся в порах паровоздушной смеси, создающей внутри бетона избыточное давление. В этот период, особенно при быстром подъеме температуры, в бетоне возникают значительные напряжения и образуются трещины и нарушается контакт между цементным камнем и заполнителем.
При изотермическом прогреве затвердевший бетон увеличивается в объеме и вследствие разницы коэффициентов линейного температурного расширения его компонентов образуются микродефекты.
При снижении температуры в камере температура бетона и давление в нем пара будут выше, чем в окружающей среде и начинается движение в нем нагретого воздуха к открытой поверхности изделия, а также миграция из глубинных слоев бетона влаги с интенсивным ее испарением.
Таким образом, в бетоне в период тепловлажностной обработки наблюдаются остаточные объемные деформации, возникающие в начальной стадии твердения при нагревании изделий из еще недостаточно прочного бетона, образование направленной капиллярной пористости, в связи с перемещением влаги и паровоздушной смеси, пониженной плотности цементного камня в бетоне, вызванной недостаточной степенью гидратации и образованием более крупных кристаллогидратов, приводящих к появлению многочисленных дефектов, вызывающих снижение эксплуатационных характеристик изделий и конструкций.
Итак, в процессе тепловой обработки наряду с рядом положительных факторов, ускоряющих твердение, имеют место факторы отрицательно влияющие на формирование структуры бетона в изделии. Задача технологов сводится к тому, чтобы усилить влияние положительных факторов и ослабить или исключить влияние отрицательных. Это осуществляется путем оптимизации режимов тепловой обработки.
Тепловая обработка бетона
Тепловая обработка бетона в большинстве своем заключается в пропаривании его при атмосферном давлении в камерах периодического или непрерывного действия, в обогреваемых формах, под переносными колпаками на стендах, под укрытиями и т. п. при температуре до 100° С.
Наиболее пригодны для пропаривания быстротвердеющие портландцементы без добавок или содержащие до 10% активных минеральных добавок при нормальной густоте цементного теста до 27%, а также быстротвердеющие шлакопортландцементы, содержащие до 30% шлака. По минералогическому составу наиболее пригодны алитовые цементы.
Пуццолановые портландцементы и их разновидности должны применяться для изготовления изделий, к которым предъявляются повышенные требования по водостойкости и солестойкости.
Отпускная прочность бетона устанавливается ГОСТ или ТУ на каждый вид изделий. Прочность бетона после пропаривания определяется не только качеством цемента и режимом пропаривания, но и составом бетона, при существенном влиянии водоцементного отношения (табл. 2).
Назначение режимов пропаривания заключается в установлении оптимальной длительности отдельных его периодов и общего цикла. Свежеотформованные изделия, предназначенные для пропаривания в формах, и особенно распалубливаемые на поддонах, целесоооразно выдерживать до пропаривания не менее 2—3 ч.
При введении в бетон поверхностно-активных веществ, а также применении пластифицированных и гидрофобных цементов сроки предварительного выдерживания должны увеличиваться, и их устанавливают опытным путем.
Температуру греющей среды следует поднимать с учетом состава и консистенции бетонной смеси: чем выше удельный расход цемента и жестче бетонная смесь, тем быстрее поднимается температура, и наоборот.
Таблица 2. Ориентировочная зависимость прочности бетона от В/Ц
Водоцементное отношение в бетоне
через 4 ч после пропаривания
через 27 суток после пропаривания
Оптимальной температурой изотермического уровня следует считать: при использовании портландцементов и быстротвердеющих портландцементов 80— 85° С, при использовании шлакопортландцементов и пуццолановых портландце
По окончании пропаривания в процессе охлаждения камер и установок или выгрузки изделий перепад температуры поверхности изделий и окружающей среды не должен превышать 40° С. После распалубки изделий, прогретых при 80° С в зимнее время, они до отгрузки потребителю должны быть выдержаны при температуре в цехе 8—10° С: при модуле поверхности до 10 м -1 —40 ч, то же, при 10—20 м -1 — 20 ч, то же, при 20—30 м -1 — 10 ч, при модуле более 30 м -1 — 5 ч.
Контроль режимов тепловой обработки бетона при твердении.
Нормальная работа тепловых установок обеспечивается прежде всего надлежащим состоянием оборудования, поставляющего теплоноситель нужных параметров.
Температурный режим следует контролировать непрерывно с помощью дистанционных регистрирующих или показывающих термометров, которые располагаются в защитных нишах средней части ямных камер не менее трех в каждой зоне тоннельных камер, в тепловых отсеках кассет и термоформ, под колпаками и т. д.
Исправность работы приборов контролируется не реже одного раза в 10 дней ртутным термометром, в сменном журнале оформляется соответствующая запись.
Текущим первичным контрольным документом служат диаграммы самописцев. При отсутствии системы программного регулирования температуры оператор через каждый час делает запись в журнале по каждой установке.
При всех способах контроля в журнале отмечают: время загрузки агрегата, срок предварительного выдерживания, время окончания подачи пара, открытия крышки камеры, выгрузки изделий. В зимнее время не реже одного раза в смену отмечают температуру воздуха в помещении, где производится распалубка изделий.
Тепловая обработка бетона на пористых заполнителях
При приготовлении бетонов, особенно теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных, допускается повышенная скорость разогрева и более высотермического прогрева, которые могут быть тем выше, чем меньше объемная масса бетона и чем ниже заданная марка по прочности.
На легкие бетоны с объемной массой более 1400 кг/м 3 и маркой прочности 150 и выше распространяются основные правила теплообработки конструктивных бетонов. Ускоренное твердение изделий из легкого бетона при стендовой и агрегатно-поточной схеме производства достигается: тепловой обработкой паром в камерах при атмосферном давлении с последующей продувкой камеры; контактным прогревом с помощью нагревательных панелей и через днище формы (при стендовой технологии); беспаровым прогревом в камерах с пониженной влажностью с помощью ТЭН или горячим воздухом; электропрогревом.
Повышенное водосодержание легких бетонных смесей и удерживание влаги пористыми заполнителями позволяет применять для изделий из теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного бетона сухой беспаровой прогрев.
Прогрев осуществляется электронагревательными приборами (ТЭН), устанавливаемыми в полу или по стенам камер, или горячим воздухом, поступающим извне и обеспечивающим температуру до 100° С, а для теплоизоляционных перлитобетонных изделий — до 110—120° С.
При беспаровом прогреве открытые поверхности изделий на период теплообработки укрываются полиамидными пленками, водонепроницаемой бумагой и т. п. Режимы прогрева должны обеспечивать плавный подъем температуры, и их устанавливают опытным путем.
Для легких бетонов, для которых характерно большое водосодержание бетонной смеси и повышенная влажность изделий, особенно эффективен электропрогрев, результаты которого тем выше, чем ниже марка бетона по прочности и его объемная масса.
До начала тепловой обработки отформованные изделия выдерживаются в течение 2—3 ч, а при использовании добавок типа ГКЖ — не менее 6 ч.
Для опытных замесов изготавливают бетонные смеси с тремя расходами цемента, из которых один принимается по таблицам нормативных расходов цемента для бетона, соответствующего заданным параметрам по прочности и объемной массе, и два других с отклонением ±15—20% от первого состава.
Замесы изготовляют при расходе воды несколько меньшем и определяют фактический показатель удобоукладываемости. Затем в тот же замес добавляют необходимое количество воды для получения смеси требуемой удобоукладываемости. Из полученной бетонной смеси, уплотненной вибрированием, изготовляют опытные образцы. Взвешивая формы до и после заполнения их бетонной смесью, определяют объемную массу бетонной смеси, причем объем образцов принимают по данным измерения кубов перед испытанием.
После определения объемной массы уплотненной бетонной смеси уточняют по откорректированной водопотребности фактическое весовое содержание материалов на 1 м 3 бетона. Образцы, подвергнутые заданному режиму твердения, испытывают на сжатие и определяют прочность бетона, его объемную массу и влажность.
Следует отметить, что на линейную зависимость между расходом цемента и прочностью керамзитобетона влияет прочность керамзитового гравия. При больших расходах цемента линейная зависимость сохраняется в случае применения прочного гравия, в случае же применения слабого по прочности гравия эта зависимость нарушается и с увеличением расхода цемента прочность мало или почти не повышается.
Заданной прочности керамзитобетона 5,0 МПа соответствует расход цемента 200 кг/м 3 , для которого подсчитаны расходы керамзитового гравия и песка, и потому пересчет их не требуется.
Читайте также: