. Производство работ в зимних
условиях
Понятие о зимних методах бетонирования.
На процесс набора прочности существенно влияют условия твердения. Если бетон до замерзания набирает 30-50% прочности, то дальнейшее воздействие низких температур не влияет на его физико-механические характеристики.
Методы зимнего бетонирования:
метод термоса - бетонную смесь температурой 20-80о С укладывают в утепленную опалубку, а открытые поверхности защищают от охлаждения;
бетонирование с предварительным электропрогревом смеси - разогрев бетона осуществляют с помощью специальных электродов погружаемых в бетонную смесь;
электропрогрев бетонной смеси в конструкциях - основан на использовании выделяемой теплоты при прохождении через бетон электрического тока;
бетонирование в термоактивной опалубке - многослойные щиты, которые оснащены нагревательными элементами и утеплены;
обогрев бетона инфракрасными лучами.
Приготовление бетонной смеси в зимних условиях. Необходимость подогрева заполнителя и воды. Применение противоморозных добавок.
Температура составляющих бетонной смеси в момент загрузки в бетоносмеситель должна быть такой, чтобы обеспечить заданную температуру бетонной смеси при выходе из бетоносмесителя. Поэтому при приготовлении бетонной смеси зимой применяют подогретую воду, оттаянные или подогретые заполнители. Сухие заполнители, не содержащие наледи на зернах и смерзшихся комьев, могут загружаться в смеситель в неотогретом состоянии, если это допускает тепловой баланс бетонной смеси. Цемент и тонкомолотые добавки вводят без подогрева.
Бетонная смесь должна иметь некоторый запас тепла, который расходуется от момента укладки до начала обогрева в конструкции, а при методе термоса - в течение всего периода выдерживания бетона.
Температуру подогрева воды и заполнителей при загрузке их в бетоносмеситель и температуру готовой бетонной смеси при выходе ее из бетоносмесителя устанавливают расчетом с учетом потерь тепла.
Воду нагревают паровыми регистрами или пуская острый пар непосредственно в бак с водой.
На крупных бетоносмесительных установках заполнители нагревают по двухступенчатой схеме: на складе песок и щебень размораживают, а затем в бункерах подогревают до заданной температуры. На построечных установках нагрев осуществляют паровыми регистрами, устанавливаемыми в бункерах, либо во вращающихся барабанах теплоносителем - дымовым газом.
При применении подогретой воды соблюдают следующую очередность загрузки материалов в бетоносмеситель: одновременно с началом подачи воды загружают щебень или гравий, а после заливки половины требуемого количества воды и нескольких оборотов барабана (чаши) - песок и цемент.
Приготовляя бетонную смесь в зимних условиях, соблюдают следующие требования:
при выдерживании бетона способом термоса, электропрогревом и другими способами, обеспечивающими сохранение положительной температуры в твердом бетоне, бетонную смесь готовят на подогретой воде, на оттаявших, а в случае необходимости на подогретых заполнителях, причем сухой щебень, гравий, не содержащие наледи на зернах, при наружной температуре выше минус 5°С могут загружаться в бетоносмеситель в неотогретом состоянии, если это допускает тепловой баланс бетонной смеси;
при выдерживании бетона с противоморозными добавками, твердеющего на морозе и имеющего отрицательную температуру, бетонную смесь можно приготовлять на холодных, но без смерзшихся комьев и не содержащих наледи и снега щебне или гравии и песке в оттаявшем состоянии. Состав бетонной смеси, предназначенной для электроразогрева, подбирают с учетом испарения воды и потери подвижности смеси при разогреве.
Сущность технологии противоморозных добавок заключается в том, что растворы солей, введенные в бетонную смесь при ее приготовлении, в процессе выдерживания уложенного в конструкцию бетона, имеющего положительную начальную температуру, значительно продлевают состояние жидкой фазы, обеспечивая тем самым протекание реакции гидратации даже в условиях отрицательных температур. К числу используемых солей относятся нитрит натрия, нитрит кальция, поташ, хлористый натрий и др.
Область применения данной технологии - бетоны в конструкциях, армированных нерасчетной арматурой с защитным слоем бетона не менее 50 мм. Количество противоморозных добавок определяют в процентном отношении к массе цемента. Подбор состава бетона с требуемыми добавками осуществляют с учетом типа и условий эксплуатации монолитной конструкции, температуры наружного воздуха. Количество вносимых добавок увеличивается при возрастании значения отрицательной температуры относительно расчетной.
Подготовка оснований в зимних условиях.
Состояние оснований, на которые укладывают бетонную смесь, а также метод укладки должны исключать возможность деформации основания из пучинистых грунтов и замерзания бетона в месте контакта с основанием.
Пучинистые грунты до начала укладки бетонной смеси в фундамент отогревают в местных тепляках из брезента, полиэтилена, фанеры до положительной температуры на глубину не менее 50 см и защищают от промерзания. Отогревают пучинистое основание электрическими нагревателями или воздухоподогревателями; горизонтальными и вертикальными электродами; приборами с колпаками, отражающими тепло на основание.
При производстве бетонных работ с выдерживанием бетона способом термоса или при сочетании этого способа с предварительным электроразогревом бетонной смеси слой старого бетона в месте контакта с бетонируемой конструкцией до укладки теплой бетонной смеси отогревают на глубину, определяемую проектом производства работ (примерно 30 см), и предохраняют от замерзания до приобретения вновь уложенным бетоном требуемой прочности.
Электропрогрев и паропрогрев бетона.
Электропрогрев основан на использовании выделяемой теплоты при прохождении через него электрического тока. В зависимости от расположения электродов прогрев подразделяют на сквозной (электроды располагаются по всему сечению) и периферийный (по наружной поверхности). Во избежание отложения солей применяют только переменный ток.
Сквозной прогрев осуществляют с помощью стержневых электродов из арматурной стали диаметром 6 мм с заостренным концом, ее вставляют в отверстия в опалубке и резким движением вколачивают в противоположный щит опалубки. Электроды и арматура не касаются.
Периферийный прогрев осуществляют с помощью полосовых (полосовая сталь толщиной 3-5 мм) и нашивных (круглая арматура или металлические пластины толщ. 2-3 мм) электродов. Электроды должны контактируют с бетоном, но не с арматурой. При прогреве массивных конструкций используют металлические щиты (для изоляции между ними деревянные брусья) и арматуру. Используют 3-х фазный ток.
Если конструкция длинномерная, то используют струнные электроды (из гладкой арматуры 4-6 мм.), располагаемые в центральной части конструкции.
Паропрогрев заключается в создании с помощью пара благоприятных тепловлажностных условий, значительно ускоряющих твердение бетона.
Предельные температуры паропрогрева: 70 °С - для бетона на БТЦ, 80 °С - на портландцементах, 90 °С - на шлакопортландцементах. Предельная интенсивность прогрева и остывания бетона такая же, как и при электропрогреве.
При паропрогреве температурой 60...70о С можно получить через 24...48 ч такую же прочность бетона, какую при твердении бетона на воздухе с температурой 15°С можно достичь только через 10...15 дней. Паропрогрев бетона осуществляют насыщенным паром низкого давления. При наличии пара высокого давления он должен быть предварительно пропущен через понижающий редуктор.
Прогрев бетона выполняют равномерно, для чего паровые рубашки вертикальных конструкций (колонн и др.) разделяют на отсеки высотой не более 3...4 м, причем пар подают снизу в каждый отсек самостоятельно. Ввод пара в паровые рубашки горизонтальных конструкций - балок и прогонов - необходимо осуществлять, не реже чем через 1,5...2 м по их длине, а плит - не менее чем один ввод на каждые 3...4 м2 поверхности.
При паропрогреве должны быть приняты меры для удаления конденсата и предотвращения образования наледи. Особенно важно следить за отводом конденсата при паропрогреве конструкций, соприкасающихся с грунтом. Паропрогрев фундаментов, расположенных на пучинистых и не допускающих смачивания грунтах (лессовидные суглинки и др.), не допускается.
Особенности ухода за бетоном в зимних условиях.
Уход за бетоном в зимнее время имеет некоторые особенности. Этому есть несколько причин.
С понижением температуры замедляются химические процессы, те самые, которые делают камень из цементного теста.
При отрицательных температурах вода, содержащаяся в жидком бетоне, замерзает, и образуются кристаллы льда, которые нарушают структурную целостность бетона. Частицы цемента не могут сцепиться между собой и с наполнителями, в результате не достигается требуемая прочность бетона. Кроме того, вода имеет свойство расширяться в объеме, что чревато разрушением бетонной конструкции и осыпанию ее внешней поверхности.
Задача по уходу за бетоном в зимнее время заключается в создании условий для того, чтобы бетон достиг своей заданной прочности, несмотря на отрицательные температуры окружающей среды. Выполнение этой задачи достигается специальными условиями на всем цикле от производства, до укладки бетона.
На стадии приготовления бетонной смеси все наполнители предварительно подогревают в специальных устройствах. Также в бетон добавляют противоморозные добавки.
При укладке бетона в зимних условиях применяют следующие меры по предотвращению замерзания:
выдерживают бетон в специальной утепленной опалубке - метод термоса;
предварительно, до укладки бетона подогревают смесь с помощью специальных электродов в бадьях и автобетонасмесителях;
используют электропрогрев бетонной смеси в конструкциях, пропуская через нее электрический ток;
обогревают бетон инфракрасными лучами.
8. Охрана труда
Основные причины травматизма при производстве бетонных работ.
Основные причины несчастных случаев при производстве бетонных работ:
обрушение опалубки;
распалубливание конструкций до достижения бетоном необходимой прочности;
аварии поддерживающих опалубку лесов;
падение плохо закрепленных элементов опалубки;
поражение электрическим током при отсутствии заземления механизмов;
падение рабочих с высоты из-за отсутствия ограждений;
отсутствие или неудовлетворительное качество проектов производства работ;
- формальное проведение инструктажа и обучения рабочих;
низкая квалификация инженерно-технических работников;
недостаточный технический надзор.
Меры безопасности при приготовлении бетонной смеси и ее транспортировании.
Территория бетонного завода или смесительной установки должна содержаться в чистоте, иметь асфальтовое покрытие, ровную поверхность без рытвин и ям, надлежащее электрическое освещение.
В соответствии с правилами техники безопасности устраивают проходы, проезды, лестницы, эстакады. Проходы необходимо оградить применительно к конкретной технологии на заводе (или установке) составляют инструкцию по технике безопасности при эксплуатации моторов, электроосвещения, вентиляционных систем (обеспыливание) и паро-снабжения, с которой знакомят всех работников.
Если бетонная смесь при выгрузке недостаточно быстро вытекает из барабана (чаши) смесителя, то недопустимо помогать на ходу какими-либо приспособлениями (в этом случае надо временно остановить смеситель). Во время вращения барабана запрещено касаться его руками.
Нельзя выполнять очистку барабанов и чаш смесительных машин с помощью лопат и других ручных инструментов во время их вращения. Следует остановить машину и отключить ее от сети со снятием предохранителей и запиранием пускового устройства на замок.
Пребывание рабочих под поднятым и незакрепленным загрузочным ковшом смесителей запрещено. Очистку ковша можно вести только после надежного его закрепления в поднятом положении.
Приготовление в зимних условиях бетонных смесей с химическими добавками осуществляют с соблюдением специальных мер предосторожности. На емкостях, в которых готовят, хранят или переносят водный раствор нитрита натрия, должна быть надпись: «Яд-не пить!». Цистерны с нитритом натрия герметически закрывают и запирают на замок.
При транспортировании бетонной смеси автобетоновозами и автомобилями-самосвалами недопустимо: находиться в кузове автомобиля-самосвала при его загрузке; не подъезжать к бровке его ближе чем на 1 м при разгрузке бетонной смеси в котлован; разгружать кузов автомобиля-самосвала на ходу (в тех случаях, когда это целесообразно по условиям технологии производства, операцию выполняют при медленном движении автомобиля под наблюдением бригадира или мастера).
Безопасные приемы подачи и укладки бетонной смеси.
При подаче бетонной смеси кранами бадьи закрепляют так, чтобы случаи их произвольной разгрузки были полностью исключены. В момент выгрузки смеси расстояние от низа бадьи до поверхности, на которую производят выгрузку, не должно превышать 1 м.
При подаче бетонной смеси бетононасосом необходимо до начала работ испытать его при гидравлическом давлении, превышающем в 1,5 раза рабочее давление. Бетононасос следует связать сигнализацией с местом укладки бетонной смеси.
Во время работы бетононасоса запрещено шуровать смесь в горловине приемного бункера насоса.
При опускании бетонной смеси по лоткам, звеньевым хоботам и виброхоботам загрузочные воронки, а также звенья хоботов и виброхоботов надежно прикрепляют к подмостям, опалубке или арматуре и хорошо соединяют между собой во избежание обрыва их при загрузке бетонной смесью.
Для предотвращения падения смеси мимо загрузочной воронки в уровне воронки делают сплошной настил, окружающий ее со всех сторон, или устанавливают защитные козырьки.
При укладке бетонной смеси на высоте более 3 м при отсутствии ограждений (например, при исправлении дефектов бетонирования и т. д.) бетонщик обязательно закрепляется за конструкции предохранительным поясом. Места для закрепления пояса определяет технический персонал.
Работу по бетонированию с наружных лесов нельзя выполнять при сильном ветре (скорость 11...12 м/с), во время грозы, а также при наступлении темноты, если рабочее место недостаточно освещено.
Безопасность труда при работе со строительными машинами и оборудованием при производстве бетонных работ.
При приготовлении, подаче, укладке и уходе за бетоном, заготовке и установке арматуры, а также установке и разборке опалубки (далее - выполнении бетонных работ) необходимо предусматривать мероприятия по предупреждению воздействия на работников опасных и вредных производственных факторов, связанных с характером работы:
расположение рабочих мест вблизи перепада по высоте 1,3 м и более;
движущиеся машины и передвигаемые ими предметы;
обрушение элементов конструкций;
шум и вибрация;
повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека.
Арматурные, опалубочные и бетонные работы. Опалубку разбирают только после получения разрешения от производителя работ. Отверстия в перекрытиях или покрытиях, остающиеся после снятия опалубки, надо закрывать или ограждать.
По смонтированной арматуре ходить нельзя. К переходам, которые делают шириной 0,4...0,8 м на козелках, опирающихся на опалубку, необходимо устанавливать указатели.