Основные требования и мероприятия по уходу за бетоном
Основными требованиями по уходу за бетоном являются:
1) обеспечение тепловлажностного режима, определяющего заданное нарастание прочности и предотвращающего значительные температурно-усадочные деформации и трещины;
2) получение температурного режима и температурных перепадов в блоках бетонирования, гарантирующих отсутствие трещинообразования;
3) предохранение твердеющего бетона от ударов и других воздействий, снижающих качество бетона в сооружении.
Тепловлажностный уход за бетоном в начальный период его твердения является обязательным мероприятием для предотвращения потери им влажности во время ранней относительно быстрой гидратации цемента, что обеспечивает нормальный набор прочности и предотвращает значительные температурно-усадочные деформации и образование усадочных трещин.
Уход за свежеуложенным бетоном в летнее время заключается в поддержании открытых поверхностей во влажном состоянии, что осуществляется следующими способами: распылением воды; заливкой водой; укрытием пленками, брезентом,
мешковиной, матами или другими подобными материалами, увлажняемыми в процессе испарения.
В жаркую сухую погоду во влажном состоянии должна также находиться неснятая деревянная опалубка. Уход за бетоном начинается при достижении прочности 0,5 МПа и продолжается или до перекрытия вышележащим блоком или в течение 10-15 сут в зависимости от климатических условий. При бетонировании в жаркую и сухую погоду открытая поверхность должна сразу укрываться паронепроницаемой (полиэтиленовой) пленкой толщиной 0,15-0,2 мм и находиться под нею в течение 6-8 ч, после чего начинается систематический влажностный уход. В районах с жарким климатом предусматривают также меры для защиты поверхности бетона от воздействия солнечной радиации путем устройства легких ограждающих конструкций или шатров, а также распыления специальных пленкообразующих материалов.
В осеннее и весеннее время года, когда среднесуточная температура наружного воздуха составляет около 5°С и возможны заморозки, влажностный уход заменяется укрытием гидроизоляционными материалами с возможным утеплением.
Обеспечение температурного режима в блоках. Температурный режим твердения бетона из условия его трещиностойкости обеспечивается комплексом технологических мероприятий, выполняемых как в период приготовления и укладки, так и после укладки, т.е. в период набора прочности. При приготовлении бетона это может быть: охлаждение воды затворения; добавки льда; охлаждение крупного заполнителя; охлаждение мелкого заполнителя.
При необходимости температурный режим блоков в период твердения бетона обеспечивают с помощью искусственного охлаждения путем поверхностного полива или через систему труб-змеевиков.
Необходимость мероприятий по регулированию температуры в блоках бетонирования определяется расчетами, рассмотренными в главе 14. По опыту расчетов и практики строительства допустимые температурные перепады составляют:
- в контактной зоне (на высоте менее 0,2 длины блока) АТ <16-18°С - для длинных блоков; АТ =20-27°С - для столбчатых блоков;
- в свободной зоне (на высоте более 0,5 длина блока) АТ <20-25°C.
Разность температур между ядром и горизонтальной поверхностью блоков во всех случаях не должна превышать 14-16°С.
Поверхностный полив осуществляют посредством выпуска воды из специальных перфорированных труб или струйными или дождевальными установками. Слой воды составляет 8-10 мм. Применяется речная или грунтовая вода. Температура воды рекомендуется ниже максимальной допустимой в бетоне не менее чем на 8-12°С. Поверхностный полив целесообразно применять при больших поверхностях блоков с высотой до 1-1,5 м.
При необходимости более глубокого регулирования температуры высоких блоков применяют трубное охлаждение. Трубное охлаждение осуществляется путем пропуска хладоносителя через систему труб. Предусматривается обычно два этапа охлаждения: в период разогрева и экзотермии; после экзотермического разогрева при остаточном тепловыделении (охлаждении до температуры омоноличивания).
В качестве хладоносителя обычно используется речная или охлажденная вода и реже - различные рассолы. Продолжительность первого этапа - 5-15 дней после укладки бетона в блок в зависимости, от шага змеевиков. Перепад температур между бетоном и охлаждающей водой не должен превышать 30°С. Скорость снижения температуры обычно 0,5-1°С/сут в зависимости от длительности охлаждения (по новым исследованиям - до 2°С/сут).
Второй этап охлаждения продолжается более длительное время (до 1-2 мес) и зависит от шага труб в плане и по вертикали. Перепад температур между бетоном и охлаждающей водой не должен превышать 20-25°С. Интенсивность охлаждения 0,5°С/сут в контактной зоне и не более ГС/сут в свободной зоне. Для охлаждения часто используется холодная естественная вода из реки или холодная подземная вода. При их отсутствии предусматриваются холодильные установки. Трубное охлаждение второго этапа должно обеспечивать равномерное охлаждение бетона по всему объему, не вызывая недопустимых перепадов температур между смежными блоками в плане и по высоте.
В качестве труб-змеевиков обычно используют стальные газопроводные трубы диаметром 1". Соединяют трубы резьбовыми муфтами, сваркой или специальными уплотнительными муфтами. Горизонтальный и вертикальный шаг 1-3 м. В последнее время широкое распространение получают полиэтиленовые трубы. Трубы-змеевики укладываются или на основание бетонируемого блока или на поверхность укладываемых слоев в процессе бетонирования. Для ускорения монтажа в блоке предварительно заготавливают трубы-змеевики определенного размера, которые подаются затем кранами в блок. Змеевики подключаются к распределительным трубопроводам, а те в свою очередь к магистральному. Оптимальная длина змеевика около 200 м. Входы и выходы змеевика должны оснащаться арматурой, обеспечивающей регулирование расходов воды и изменение направления движения воды, скорость движения воды в трубах в пределах 0,50,9 м/с. Средний расход воды через змеевики примерно 1,5 м3/ч. Для более равномерного охлаждения бетона предусматривается периодическое изменение направления движения в змеевиках.
Предохранение свежеуложенного бетона от повреждений. Для предохранения бетона от повреждений работы на его поверхности могут начинаться только после набора бетоном определенной прочности. Так, удаление цементной пленки до набора прочности 1,5 МПа должно производиться с применением досчатых настилов. Механическое удаление цементной пленки может производиться после набора прочности не менее 1,5 МПа, установка опалубки и перемещение транспорта - при прочности не менее 2,5 МПа.
Распалубка блоков также может производиться только при наличии условий, предотвращающих повреждение поверхности бетона и образование трещин. Сроки распалубки устанавливаются в зависимости от требований к температурному режиму, от условий загружения конструкций и от температуры окружающей среды. Как правило, температурный перепад "центр - поверхность блока" и "центр - окружающая среда" должен быть меньше 25-30°С, что в каждом конкретном случае уточняется расчетами.
Обнаруженные при распалубке дефекты бетона должны быть исправлены. Разделка раковин должна иметь расширение - "ласточкин хвост".
Уход за бетоном в зимнее время. Требования, предъявляемые к уходу за бетоном в летнее время, должны выполняться и в зимнее время. Дополнительные требования предъявляются к теплозащите бетона. Промерзание бетона допускается при наборе прочности не менее 40-50% его марочной прочности, при этом должны быть соблюдены все требования к температурному режиму, перепады температур не должны превышать допустимых. Все это обеспечивается выбором соответствующей зимней опалубки и режима утепления.