17. Понятие о назначении и методе ухода за бетоном.

Сумма мероприятий, обеспечивающих благоприятные условия твердения уплотненной бетонной смеси, а также способы, предохраняющие бетон от повреждения его структуры в раннем возрасте, составляют уход за бетоном. Организация ухода за бетоном должна быть проведена сразу после укладки и Уплотнения бетонной смеси.

Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях. Бетон при нормальных условиях постепенно набирает свою прочность и к 28 сут приобретает марочную прочность, причем в первые 3...7 сут прочность бетона растет более интенсивно и на 7-е сутки составляет 60 - 70% марочной (проектной) прочности. Для заводской технологии такие условия твердения бетона неприемлемы.

В заводской технологии применяют ускоренные методы твердения — тепловую обработку при обязательном сохранении влажности изделий. На заводах сборного железобетона чаще всего применяют прогрев изделий при атмосферном давлении в паровоздушной среде с температурой 80...85 °С или выдерживание в среде насыщенного пара при 100 °С. Стремятся применять насыщенный пар, чтобы исключить высыхание бетона и создать хорошие условия для гидратации цемента.

Для получения хорошего качества необходимо обеспечить надлежащий уход за твердеющим бетоном, создавая летом влажную, а зимой теплую и влажную среду для его твердения. После укладки бетонной смеси в летнее время поверхность сооружения должна быть защищена от высыхания, а в первые часы твердения и от дождя. Для этой цели горизонтальные поверхности по окончании бетонирования покрывают специальными паронепроницаемыми пленками, наносят материалы, которые высыхая образуют пленку (например, битум, лак этинол и др.), посыпают песком слоем 5 см, шлаком и другими подобными материалами

В первые дни вертикальные поверхности от высыхания защищает опалубка, которую также следует увлажнять. После снятия боковой опалубки вертикальные поверхности бетонных сооружений поливают водой.

Поливка бетона при температуре воздуха более 15°С продолжается не менее 15 дней, при температуре воздуха 10-15°С – 10 дней; при более низкой температуре продолжительность поливки бетона устанавливается на месте работ. В первую треть указанного срока бетон поливают 3-4 раза в сутки, затем 2 раза в сутки.

Полную расчетную загрузку конструкций можно производить только после испытания контрольных образцов бетона.

18. Способы ускорения твердения бетона. Виды химических добавок – ускорителей твердения. Методы тепловой обработки бетона в конструкциях и изделиях.

Для ускорения твердения бетона используют два технологич. приема: введение в бетонную смесь хим. добавок — регуляторов процесса схватывания и твердения бетона (сульфата натрия, нитрита натрия, хлорида кальция и др.) Ускорители твердения вызывают ускорение нач. скорости реакции гидратации цемента, что обеспечивает ускорение процесса твердения бетона и, следовательно, длительности технологич. цикла, а также увеличение оборачиваемости опалубки, экономию цемента и энергоресурсов; изо-термич. В этом случае применяют добавки - ускорители твердения или ускорители схватывания, например поташ или жидкое стекло в количестве 1.. .5 % от массы цемента. На практике чаще используют следующие ускорители твердения бетона: хлорид кальция (ХК), сульфат натрия (СН), нитрат кальция (НК) и нитрат натрия (НН)

прогрев или обогрев бетона с целью интенсификации процесса бетонирования (в т.ч. ив летних условиях) для ускорения оборачиваемости опалубки. Изотермич. обогрев контактным способом с использованием термоактивной (греющей) щитовой или туннельной опалубки в летних условиях может быть, напр., эффективен при возведении зданий с тон-кост. железобет. конструкциями.

Способ термоса используется при бетонировании массивных конструкций и заключается в твердении за счет теплоты, выделяющейся при гидратации цемента и получаемой при использовании подогретых компонентов. Поверхность бетона защищают теплоизоляционными материалами.

Паропрогрев осуществляют в паровых рубашках или камерах, а также при пропускании пара через трубы, закладываемые в бетоне.

При электронагреве твердение бетона идет за счет теплоты, выделяющейся в теле бетона при пропускании тока через металлические электроды, или в результате теплопередачи от нагретого воздуха. Для прогрева бетона применяется переменный ток нормальной частоты. Постоянный ток вызывает электролиз и поэтому неприменим.

Применяют электропрогрев смеси в специальном бункере непосредственно перед кладкой в конструкцию. Электрический ток пропускают через смесь и разогревают ее во 50-70°С.

Цемент выделяет тепло в первые 3-7 дней твердения. Чтобы сохранить ее на определенный срок, необходимо покрыть опалубку и все открытые части бетона хорошей изоляцией. Этот способ называется способ «термоса». Он используется при массивных или тщательно изолированных конструкциях.

Более тонкие или со слабой теплоизоляцией или возводимые при очень сильных морозах конструкции должны бетонироваться с подачей тепла извне, с использованием следующих способов.

Обогрев бетона паром, пропускаемым между двойной опалубкой, окружающей бетон, или по трубкам, находящимся внутри бетона, или по каналам, вырезанным с внутренней стороны опалубки.

Элекропрогрев бетона, осуществляемый с помощью переменного тока. Стальные пластинки-электроды, соединенные с электрическими проводами, укладывают сверху или с боковых сторон конструкции бетона в начале его схватывания или затвердевания в бетон продольные электроды, или вбивают короткие стальные стержни для присоединения проводов. После затвердевания бетона выступающие концы этих стержней срезают. Пластинчатые электроды применяют, главным образом, для подогрева плит и стен, продольные электроды и поперечные короткие стержни – для балок и колонн.

Обогрев воздуха, окружающего бетона, производится следующим образом: устраивают фанерный или брезентовый тепляк, в котором устанавливают временные печи, воздушное отопление или электрические отражательные печи. В тепляках ставят сосуды с водой, чтобы создать влажную среду для твердения, или поливают бетон. Этот способ применяют при очень низких температурах, при малых объемах бетонирования и при отделочных работах.

19.Понятие о методах зимнего бетонирования (в тепляках, метод «термоса», предварительным электроразогревом бетонной смеси, с использованием противоморозных добавок, с тепловой обработкой, комбинированные методы)

Замерзание бетона в раннем возрасте влечет за собой значительное понижение его прочности после оттаивания и в дальнейшем по сравнения с нормально твердевшем бетоном. Это объясняется тем, что свежий бетон насыщен водой, которая при замерзании расширяется, разрывает связи между поверхностью заполнителей и мало затвердевшем цементным камнем. При бетонировании зимой необходимо обеспечить твердение бетона в теплой и влажной среде в течение срока, устанавливаемого в зависимости от заданной прочности. Это достигается двумя способами: использование внутреннего запаса теплоты бетона и дополнительная подача бетону тепла извне, если внутренней недостаточно.

При первом способе необходимо применять высокопрочный и быстротвердеющий портландцемент. Кроме того рекомендуется использовать ускорители твердения цемента – хлористый кальций, уменьшать количество воды в бетонной смеси, вводя в нее пластифицирующие и воздухововлекающие добавки, и уплотнять ее высокочастотными вибраторами.

Внутренний запас теплоты в бетоне создают путем подогрева материалов; в твердеющем бетоне теплота выделяется при химических реакциях, происходящих между цементом и водой.

Применяют электропрогрев смеси в специальном бункере непосредственно перед кладкой в конструкцию. Электрический ток пропускают через смесь и разогревают ее во 50-70°С. Цемент выделяет тепло в первые 3-7 дней твердения. Чтобы сохранить ее на определенный срок, необходимо покрыть опалубку и все открытые части бетона хорошей изоляцией. Этот способ называется способ «термоса». Он используется при массивных или тщательно изолированных конструкциях.

Более тонкие или со слабой теплоизоляцией или возводимые при очень сильных морозах конструкции должны бетонироваться с подачей тепла извне, с использованием следующих способов.

Обогрев бетона паром, пропускаемым между двойной опалубкой, окружающей бетон, или по трубкам, находящимся внутри бетона, или по каналам, вырезанным с внутренней стороны опалубки.

Элекропрогрев бетона, осуществляемый с помощью переменного тока. Стальные пластинки-электроды, соединенные с электрическими проводами, укладывают сверху или с боковых сторон конструкции бетона в начале его схватывания или затвердевания в бетон продольные электроды, или вбивают короткие стальные стержни для присоединения проводов. После затвердевания бетона выступающие концы этих стержней срезают. Пластинчатые электроды применяют, главным образом, для подогрева плит и стен, продольные электроды и поперечные короткие стержни – для балок и колонн.

Обогрев воздуха, окружающего бетона, производится следующим образом: устраивают фанерный или брезентовый тепляк, в котором устанавливают временные печи, воздушное отопление или электрические отражательные печи. В тепляках ставят сосуды с водой, чтобы создать влажную среду для твердения, или поливают бетон. Этот способ применяют при очень низких температурах, при малых объемах бетонирования и при отделочных работах.

20. Понятие о железобетоне. Роль арматуры. Свойства бетона и стали, обуславливающие их совместную работу. Достоинства и недостатки по сравнению с металлом, деревом и др. материалами. Достоинства и недостатки сборных и монолитных железобетонных конструкций.

Железобетоном называют материал, к котором соединены в единое целое стальная арматура и бетон. Бетон имеет низкую прочность на растяжение и из него нельзя изготавливать конструкции, работающие при больших растягивающих напряжениях. В железобетоне арматуру располагают так, чтобы она воспринимала растягивающие усилия, а сжимающие усилия приходились на бетон. Это обеспечивает высокую прочность материала при сжатии и растяжении. Совместная работа арматуры и бетона обусловлена хорошим сцеплением между ними и приблизительно одинаковыми температурными коэффициенты линейного расширения.

Монолитный железобетон – железобетон, изготавливаемый на строительной площадке. На месте возведения конструкции устанавливают опалубку. В нее устанавливают арматуру и укладывают бетонную смесь. Для монолитного строительства используют тяжелые и легкие бетоны на быстротвердеющих цементах. При правильной организации труда скорость строительства из монолитного бетона не уступает скорости монтажа из сборных элементов.

Сборные железобетонные изделия и конструкции представляют собой крупноразмерные железобетонные элементы, изготовляемые на заводе. Основное преимущество – высокомеханизированные и автоматизированные методы их изготовления. На строительной площадке эти элементы только монтируют, что резко сокращает сроки строительства, повышает производительность труда и позволяет широко применять новые эффективные материалы. Однако сборные железобетонные изделия отличаются значительным весом и размерами, что требует специализированного транспорта при их перевозке и грузоподъемных средств при монтаже. Недостатками: 1) большая масса; 2) высокая себестоимость изделий; 3) значительные транспортные расходы.