ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ОАО ПКТИпромстрой
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ
КАРТА
НА ЭЛЕКТРОДНЫЙ ПРОГРЕВ
КОНСТРУКЦИЙ ИЗ МОНОЛИТНОГО БЕТОНА
Введено в действие Распоряжением Управления развития Генплана
№ 6 от 07.04.98
Москва - 1997
АННОТАЦИЯ
Технологическая карта на электродный прогрев конструкций из монолитного бетона при отрицательных температурах воздуха разработана ОАО ПКТИпромстрой в соответствии с протоколом семинара-совещания «Современные технологии зимнего бетонирования», утвержденным первым заместителем премьера Правительства Москвы В.И. Ресиным, и техническим заданием на разработку комплекта технологических карт на производство монолитных бетонных работ при отрицательных температурах воздуха, выданным Управлением развития генплана г. Москвы. Карта содержит организационно-технологические и технические решения по электродному прогреву конструкций из монолитного бетона, применение которых должно способствовать ускорению работ, снижению затрат труда и повышению качества возводимых конструкций в зимних условиях. В технологической карте приведены область применения, организация и технология выполнения работ, требование к качеству и приемке работ, калькуляция затрат труда, график производства работ, потребность в материально-технических ресурсах, решения по технике безопасности и технико-экономические показатели. Исходные данные и конструктивные решения, применительно к которым разработана карта, приняты с учетом требований СНиП, а также условий и особенностей, характерных для строительства в г. Москве. Технологическая карта предназначена для инженерно-технических работников строительных и проектных организаций, а также производителей работ, мастеров и бригадиров, связанных с производством бетонных работ.
Технологическую карту разработали:
Ю.А. Ярымов - гл. инженер проекта, руководитель работы, И.Ю. Томова - ответственный исполнитель, А.Д. Мягков, к.т.н. - ответственный исполнитель от ЦНИИОМТП, В.Н. Холопов, Т.А. Григорьева, Л.В. Ларионова, И.Б. Орловская, Е.С. Нечаева - исполнители. В.В. Шахпаронов, к.т.н. - научно-методическое руководство и редактирование, С.Ю. Едличка, к.т.н. - общее руководство разработкой комплекта технологических карт.
Электрические параметры электродного прогрева
Таблица 1
|
Температура наружного воздуха, °С |
Напряжение питания, В |
Расстояние между электродами, см |
Удельная мощность, кВт/м 3 |
2.14. В период подъема температуры, на стадии изотермического прогрева, а также после каждого переключения напряжения необходимо следить за показаниями измерительных приборов, состоянием контактов и отпаек. 2.15. Скорость разогрева бетона регулируется повышением или понижением напряжения на низкой стороне трансформатора. 2.16. При изменении температуры наружного воздуха в процессе прогрева выше или ниже расчетной соответственно понижают или повышают напряжение на низкой стороне трансформатора. 2.17. Прогрев осуществляется на пониженном напряжении 55 - 95 В. 2.18. Набор прочности бетона при различных температурах его выдерживания определяется графиком (рис. 7). Пример определения прочности по графику приведен на рис. 8. 2.19. Скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструкций с модулем поверхности Мп = 5 - 10 и Мп > 10 - не более соответственно 5 °С и 10 °С в час. Температуру наружного воздуха замеряют один-два раза в сутки, результаты замеров фиксируются в журнале. 2.20. Не реже двух раз в смену, а в первые три часа с начала прогрева бетона через каждый час, измеряют силу тока и напряжение в питающей цепи. Визуально проверяют отсутствие искрения в местах электрических соединений. 2.21. Прочность бетона обычно проверяют по фактическому температурному режиму. После распалубливания прочность бетона, имеющего положительную температуру, рекомендуется определять с помощью молотка конструкции НИИМосстроя, ультразвуковым способом или высверливанием и испытанием кернов. 2.22. 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. Не допускается примерзания опалубки гидро- и теплоизоляции к бетону. 2.23. Для предотвращения появления трещин в конструкциях перепад температур между открытой поверхностью бетона и наружным воздухом не должен превышать: а) 20 °С для монолитных конструкций с Мп < 5; б) 30 °С для монолитных конструкций с Мп > 5. В случае невозможности соблюдения указанных условий поверхность бетона после распалубливания укрывают брезентом, толью, щитами и т.д. 2.24. Подготовку оснований и укладку бетонной смеси в конструкцию при отрицательных температурах воздуха производят с учетом следующих требований: состояние оснований, на которые укладывают бетонную смесь, а также способ укладки должны исключать возможность деформации основания и замерзания бетона в контакте с основанием до приобретения им требуемой прочности; снимать наледь с опалубки арматуры с помощью пара или горячей воды не допускается. При температуре воздуха ниже -10 °С арматуру диаметром более 25 мм, а также арматуру прокатных профилей и крупные металлические закладные детали следует отогревать до положительной температуры. Все выступающие закладные части и выпуски должны быть утеплены; 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. 2.25. Электродный прогрев бетона фундаментов выполняет звено из 3-х человек (табл. 2).
Распределение операций по исполнителям
Таблица 2
2.26. Прогрев монолитных фундаментов осуществляется в следующей последовательности: бетонщик заготавливает из стали диаметром 6 мм электроды необходимой длины и в нужном количестве; 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; электромонтер V р. подсоединяет секции шинопроводов к трансформаторной подстанции, производит заземление и опробывает работу на холостом ходу. После укладки бетонной смеси в опалубку бетонщик укрывает верхние поверхности конструкции гидро- и теплоизоляцией; электромонтеры V и III р. расставляют электроды в конструкцию согласно выбранной схемы, производят коммутацию электродов между собой и подключают их к секциям шинопровода. Подают напряжение на электроды. Рекомендации по энергосбережению. В целях энергосбережения при электродном прогреве монолитных конструкций рекомендуется: - при определении средств и продолжительности транспортирования бетонной смеси не допускать возможности охлаждения ее более чем установлено технологическим расчетом, нарушения однородности и снижения заданной подвижности на месте укладки; - применять бетонные смеси более высокой относительной прочности при малой продолжительности прогрева (портландцемент, быстротвердеющий портландцемент); - использовать химические добавки с целью сокращения продолжительности термообработки, улучшения электропроводности бетонных смесей и получения повышенной прочности, приобретаемой бетоном сразу после прогрева; - применять максимально допустимую температуру термообработки бетона, с учетом нарастания прочности бетона при остывании; - следить за качеством и плотностью соединений контактов; - не допускать намокания теплоизоляционных слоев; - надежно производить теплоизоляцию поверхности бетона и опалубки, подвергающихся охлаждению; - соблюдать режим электрообработки.СОСТАВ И СОДЕРЖАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА
Таблица 3
|
Кто контролирует |
Прораб или мастер |
|||||||
| Операции, подлежащие контролю |
Операции при входном контроле |
Подготовительные операции |
Операции по устройству фундамента и прогреву бетона | Операции при приемочном контроле | ||||
| Состав контроля | проверка изоляции проводов и работоспособность коммутационной аппаратуры, трансформаторов и др. электрооборудования, используемого в работе | устройство защитного ограждения и световой сигнализации на участке работ | очистка основания опалубки, арматуры от снега, наледи. Установка стержневых электродов. Утепление конструкции | укладка бетона в конструкцию монолитного фундамента | контроль величины силы тока и напряжения питающей цепи | контроль температуры бетона | контроль прочности бетона | соответствие готового монолитного фундамента требованиям проекта |
| Методы контроля |
визуально-инструментальная проверка |
визуальная и по приборам |
визуально-инструментальная | |||||
| Время контроля |
до начала бетонирования |
до и после бетонирования | в процессе электрообогрева бетона | после электрообогрева | ||||
| Кто привлекается к контролю | энергетик строительной организации | мастер, прораб | электромонтеры и лаборатория | лаборатория, технадзор | ||||
Таблица 4
|
Обоснование |
Наименование работ |
Объем работ |
Норма времени, чел.-час |
Затраты труда чел.-час |
Состав звена |
|
| ЕНиР 1987 § Е23-6-2 п. 35 | Установка трансформаторной подстанции в зоне прогрева | Электромонтеры V р. – 1 чел. III р. - l чел. | ||||
| ЕНиР 1987 § Е1-19 п. 2 «а» | Переноска и установка на место инвентарных секций шинопровода при массе секций 10 кг | |||||
| Е22-1-40 п. 1 «а» | Заготовка электродов |
10 перерезов |
Бетонщик III р. - 1 чел. | |||
| Опытные данные ЦНИИОМТП | Установка защитного ограждения | Бетонщик III р. - 1 чел. электромонтер III р. - 1 чел. | ||||
| Е4-1-50 п. 2 | Установка магистрали и присоединении к ней электродов, присоединение трансформатор ной подстанции, укладка электродов в тело бетона. Снятие подводящих проводов магистрали после прогрева |
1 м 3 прогретого бетона |
Электромонтер V р. - 1 чел. III р. - 1 чел. | |||
| ЕНиР 1987 § Е23-4-14 табл. 3 п. 2 | Проверка состояния кабеля мегометром | Электромонтер V р. - 1 чел. | ||||
| Тарифно-квалификационный справочник | Электропрогрев бетонной смеси | Электромонтер III р. - 1 чел. | ||||
| ЕНиР 1987 Е4-1-54; п. 10 | Устройство гидро- и теплоизоляции | Бетонщик III р. - 1 чел. | ||||
| ЕНиР 1987 Е4-1-54 п. 12 | Снятие гидро- и теплоизоляции | Бетонщик III р. - 1 чел. | ||||
| Е22-1-40 п. 1 «а» | Срезка электродов |
10 перерезов |
Бетонщик III р. - 1 чел. | |||
| ЕНиР 1987 § Е23-6-16 п. 3 К = 0,3 | Отсоединение секций шинопроводов |
100 концов |
Электромонтер III р. - 1 чел. |
Таблица 5
|
Наименование |
Марка (ГОСТ, ТУ) |
Техническая характеристика |
|||
| Комплектная трансформаторная подстанция для обогрева бетона | КТП ТО-80/86 | Мощность - 80 кВт Макс. ток 490 А Напряжение 55, 65, 75, 85, 95 В | |||
| Токоизмерительные клещи | |||||
| Инвентарные секции шинопроводов | Длина секции - 1,5 м, масса 10 кг | ||||
| Кабель | КРПТ - 3 ´ 25 + 1 ´ 16 | ГОСТ 13497-68 | |||
| КРПТ - 3 ´ 50 | |||||
| КРПТ 3 ´ 25 | |||||
| КРПТ - 3 ´ 16 | |||||
| АПР - 4 мм 2 | |||||
| Сталь арматурная - электроды | ГОСТ 5781-82 | Æ 6 мм | |||
| Инвентарное сетчатое ограждение | h = 1,5 м | ||||
| Изоляционная лента | |||||
| Полиэтиленовая пленка Тс 0,1 ´ 1400 | ГОСТ 10354-82 | толщина d = 0,1 мм ширина В = 1,4 м | |||
| Диэлектрические | ТУ 38-106359-79 | ||||
| перчатки | |||||
| галоши | |||||
| коврик | |||||
| Противопожарный щит | С углекислотными огнетушителями | ||||
| Прожектор | Мощность - 1000 Вт | ||||
| Минеральная вата | ГОСТ 9573-82 Марка - 50 |
Рис. 1. Инвентарная секция шинопроводов (крайняя секция):
1 - разъем; 2 - деревянная стойка; 3 - болты; 4 - токопроводы (полоса 3 ´ 40 мм)
Рис. 2. Схема организации рабочей зоны
1 - комплектная трансформаторная подстанция КТП ТО-80/86; 2 - прожектор; 3 - секции шинопровода; 4 - кабель КРПТ 3 ´ 2,5; 5 - кабель КРПТ 3 ´ 50; 6 - диэлектрический коврик; 7 - инвентарные ограждение; 8 - сигнальная лампа красного цвета
Рис. 3. Схема подключения электродов к шинопроводам
Рис. 4. Схема подключения шинопроводов к питающей сети
Рис. 5. Установка термодатчика в обогреваемой конструкции
1 - монолитная конструкция; 2 - утеплитель;
3 - пенал из тонкостенной стальной трубки;
4 - индустриальное масло; 5 - термодатчик
Примечание: 1. Во время разогрева и изотермического прогрева температура бетона замеряется по скважинам № 1 и 2, во время остывания по скважинам № 1, 2, 3. 2. Электроды условно не показаны.
Рис. 6. Схема расстановки температурных скважин
Рис. 7. Кривые набора прочности бетоном при различных температурах его выдерживания:
а, в - для бетона класса В25 на портландцементе активностью 400 - 500;
б, г - для бетона класса В25 на шлакопортландцементе активностью 300 - 400
Пример: Определить прочность бетона в конструкции с Мп = 4 на
портландцементе марки 400 при скорости подъема температуры 10 °С в час,
температуре изотермического прогрева 70 °С, его продолжительности 12 ч и остывании
со скоростью 5 °С в час до конечной температуры 8 °С. Решение:
1.
Определить величину относительной прочности за период подъема температуры продолжительность
подъема температуры при
средней температуре 
Для
этого из точки «А» (см. график) проводим перпендикуляр до пересечения с кривой
прочности при 40 °С (точка «Б»). Величина
прочности за время подъема температуры определяется проекцией точки «Б» на ось
ординат (точка «В») и составляет 15 %. Определяем
прирост относительной прочности при изотермическом прогреве за 12 часов как
проекцию участка (точки «Л» и «К») кривой прочности при 70 °С (отрезок «ВЗ»),
что соответствует 46 % R 28 . Определяем
прирост прочности бетона за 12 часов остывания по кривой прочности при 38 °С как проекцию участка
«ЖГ» на ось ординат. Отрезок «ЗИ» соответствует 9 % R 28 . За
весь цикл термообработки бетон приобретает прочность 15 + 46 + 9 = 70 % R 28 . Для
каждого конкретного состава бетона строительной лабораторией должен быть
уточнен на опытных образцах-кубах оптимальный режим выдерживания.
Рис. 8. Пример определения прочности бетона по графику
Бетон – это очень популярный на сегодняшний день строительный материал, для изготовления которого применяют такие компоненты, как цемент, вода, заполнитель и вода. Но одно дело, когда вы производите заливку бетона летом, ведь теплое время года благоприятно влияет на процесс набора прочности. Что же происходит зимой? При сильных морозах набор прочностных характеристик прекращается, а это крайне нежелательно. В этом случае необходимо применять ряд мероприятия, которые позволят прогревать бетон. Для этого нужно знать все особенности технологической карты бетона на зимний период и актуальные способы прогрева.
Этот метод прогрева предполагает применение следующих материалов:
Процесс установки кусков арматуры выполняется параллельно цепи, с примыкающими и прямыми проводами, между которыми монтируется лампа наливания. Именно благодаря ей будет возможным производить измерения напряжения.
Чтобы померить температуры, стоит задействовать градусник. По времени этот процесс занимает много времени, примерно 2 месяца. При этом на весь процесс прогревания необходимо оградить конструкцию от влияния холода и воды. Применять обогрев сварочным аппаратом целесообразно при малом объеме бетона и отличных условиях погоды.
Смысл этого метода состоит в том, что ведется установка оснащения, работа которого выполняется в инфракрасном диапазоне. В результате этого удается преобразовать излучение в тепло. Именно тепловая энергия внедряется в материал.
Инфракрасный подогрев бетонной смеси представляет собой электромагнитные колебания, у которых скорость распространения волны будет составлять 2,98*108 м/с и длина волны 0,76-1, 000 мкм. Очень часто в роли генератора задействуют трубки, выполненные из кварца и металла.
Главной особенностью представленной технологии является возможность питания энергией от обычного переменного тока. При инфракрасном обогреве бетона параметр мощности может меняться. Она зависит от необходимого температурного режима нагревания.
Благодаря лучам энергия может проникать в более глубокие слои. Для достижения необходимой эффективности процесс обогрева должен выполняться плавно и постепенно. Здесь запрещено работать при высоких показателях мощности, иначе верхний слой будет иметь высокую температуру, что в конечном результате приведет к потере прочности. Применять такой метод необходимо в случаи, когда нужно разогреть тонкие слои конструкции, а также подготовить раствор для ускорения времени сцепки.
Какие существуют плюсы и минусы дома из газобетона, указано в данной
Для осуществления этого метода необходимо задействовать энергию переменного тока, которая будет преобразовываться в тепловую в опалубке или арматуре, выполненной из стали.
После преобразованная тепловая энергия будет распространяться на материал. Применять индукционный метод обогрева целесообразно при обогреве железобетонных каркасных конструкций. Это могут быть ригели, балки, колонны.
Если использовать индукционный прогрев бетона по внешним поверхностям опалубки, то здесь необходимо выполнить монтаж последовательных витков, которые изолированы от индукторов и проводом, а число и шаг определяется расчетным путем. С учетом полученных результатов удается изготовить шаблоны с пазами.
Когда индуктор был установлен, то можно выполнять обогрев арматурного каркаса или стыка. Делается это для того, что удалить наледь до того, как будет происходить бетонирование. Теперь открытые поверхности опалубки и конструкции можно укрыть при помощи теплоизоляционного материала. Только после обустройства скважин можно приступать к непосредственной работе.
Когда смесь примет необходимый температурный режим, то процедуру обогрева прекращают. Следите, чтобы опытные показатели отличались от расчетных не менее чем на 5 градусов. Скорость остывания может сохранить свои пределы 5-15 С/ч.
Для повышения температурного режима в бетоне можно воспользоваться таким недорогим и простым методом, как нагревательный провод ПНСВ.
Конструкция этого кабеля предусматривает два элемента:
Если вам необходимо обогреть смесь 40-80 м3, то для этого будет достаточно установить всего лишь одну трансформаторную подстанцию. Применяют такой метод в том случае, когда на улице температура воздуха достигла отметки -30 градусов. Использовать трансформаторы целесообразно для обогрева монолитных конструкций. Для 1 м веса будет достаточно провода в 60 м.
Какие производители автоклавного газобетона существуют, указано в данной
Выполняется такая манипуляция по следующей инструкции:
Таблица 1 – Характеристика проводов марки ПНСВ
| 1 | Напряжение переменного тока, В | 380 |
| 2 | Длина секции кабеля на напряжение 220 В: | |
| – ПНСВ1,0 мм, м | 80 | |
| – ПНСВ1,2 мм, м | 110 | |
| – ПНСВ1,4 мм, м | 140 | |
| 3 | Удельная мощность тепловыделения кабеля: | |
| – для армированных установок, Вт/п.м. | 30-35 | |
| – для неармированных установок, Вт/п.м. | 35-40 | |
| 4 | Напряжение питания рекомендуемое, В | 55-100 |
| 5 | Среднее значение сопротивления жилы: | |
| – ПНСВ1,2 мм, Ом/м | 0,15 | |
| – ПНСВ1,4 мм, Ом/м | 0,10 | |
| 6 | Параметры метода: | |
| – Мощность удельная, кВт/м3 | 1,5-2,5 | |
| – Расход провода, п.м./м3 | 50-60 | |
| – Цикл термосного выдерживания конструкций, суток | 2-3 |
Провод для обогрева, который уложен внутрь бетона, должен обогревать конструкцию до 80 градусов. Электропрогрев происходить при помощи трансформаторных подстанций КПТ ТО-80. Для такой установки характерно наличие нескольких ступеней низкого напряжения. Благодаря этому становится возможным выполнять регулировку мощности нагревательных кабелей, а также подгонят ее согласно измененной температуре воздуха.
Использование такого варианта прогрева не требует больших затрат электроэнергии и дополнительного оснащения.
Весь процесс протекает по следующей схеме:
При добавлении противоморозных добавок бетон способен противостоять самым агрессивным атмосферным осадкам. Входящие в состав такой смеси компоненты могут быть самые различные, но роль главного отведена антифризу. Это жидкость, которая не позволяет воде замерзать.
Если необходимо взвести конструкции из железобетона, то в составе смеси должен находиться нитрит натрия и формат натрия. Главной особенностью противоморозных смесей остается сохранение антикоррозийных и физико-химических свойств при низком температурном режиме. 
При возведении товарного бетона, производстве бордюров необходимо задействовать смесь, в составе которой имеется хлорид кальция. Этот компонент позволяет добиться быстрой скорости затвердения, устойчивости к низкому температурному режиму.
Идеальной противоморозной добавкой остается такое химическое вещество, как поташ. Оно очень быстро растворяется в воде, при этом отсутствует коррозия. Если вы будет применять поташ при прогреве бетона зимой, то удастся сэкономить на строительных материалах.
Если вы используете противоморозные добавки, то очень важно придерживаться всех норм безопасности. Например, не стоит задействовать бетон с такими компонентами, когда конструкция расположена под напряжением, возводятся монолитные дымовые трубы.
Все мероприятия по монтажу и строительству нужно выполнять в соответствии с установленными нормами. Процесс бетонирования в зимнее время не считается исключением. Прогрев бетонной конструкции при низких температурах воздуха происходят согласно следующих документов:
На видео – прогрев бетона в зимнее время, технологическая карта:
Несмотря на то, что представленная документация лишь косвенно затрагивает тему, связанную с прогревом бетона, в ней содержатся определенные разделы, в которых имеется технология заливки бетонного раствора в морозное время года.
При расчете прогрева бетона необходимо принимать во внимание таки факторы, как тип конструкции, общую площадь обогрева, объем бетона и электрическую мощность.
Во время обогревательных работ с бетоном стоит разработать технологическую карту. В нее будут вписаны все значения лабораторных наблюдений, а также время прогрева и время затвердения материала. 
Расчет прогрева бетона начинается с выбора схемы. Например, чаще всего выбирают четырехстадийную. Первая стадия предполагает собой выдерживание материала. После этого показатели температуры повышают до конкретного значения, осуществляют обогрев и остывание длительность выдерживания перед началом мероприятия примерно 1-3 часа при низком температурном режиме. Поле этого можно переходить к расчету обогрева, которое находится в прямой зависимости от скорости и итоговой температуры.
На протяжении всего процесса стоит вести контроль температуры, отмечая все результаты при повышении через 30-60 минут, а при остывании контролирование осуществляют 1 раз за смену. При нарушении режима необходимо поддерживать все параметры, отключив ток и повысив напряжение. В таком случае показатели фактические и полученные в ходе расчета могут не совпадать. После этого строят график зависимости времени от прочности, где обозначают необходимое значение времени и температуры обогрева, а после отыскивают необходимое значение прочности.
Процесс обогрева бетона – это очень важные мероприятия, без проведения которых бетонная конструкция при морозах просто перестанет набирать прочность, в результате чего это приведет к понижению марки и дальнейшему разрушению. Осуществить все эти мероприятия несложно, достаточно просто определить, какой из представленных подходит вам больше всего.
При помощи технологической карты прогрева бетона в зимнее время можно сочетать обеспечение эффективности с соблюдением норм безопасности. Этот документ содержит сведения о прогреве бетонных конструкций и технологических решений, которые помогут ускорить работу и уменьшить трудовые затраты, не нанеся ущерб качеству возводимых зимой конструкций.
Технологическая карта актуальна при необходимости прогрева малоармированных монолитных конструкций из бетона. Описанные методики наиболее эффективны для таких частей конструкции:
Существует несколько видов прогрева. Чаще всего применяются такие:
Все способы различаются лишь элементами, используемыми как электроды, а их принцип одинаков - при пропускании электричества выделяется тепло, которое разогревает бетон изнутри.
Технологическая карта на электропрогрев бетона содержит необходимые схемы, а также описание всех элементарных операций:
Она также предусматривает нормы техники безопасности и советы по экономии электроэнергии.
Электропрогрев бетона проводом ПНСВ по технологической карте начинается с подготовки. Сначала комплексную трансформаторную подстанцию устанавливают на ровной поверхности, тестируют на холостом ходу, включив устройство в сеть питания. Затем готовят секции шинопроводов и монтируют их у конструкций, обогрев которых необходим. После установленные секции соединяются подходящими кабелями и подключаются к цепи подстанции.
При необходимости с рабочей площадки удаляют наледь, мусор или снег.
Бетонную смесь укладывают в опалубку, открытые поверхности изолируют плёнкой из полиэтилена и минераловатными матами. В указанные на схеме точки вбивают электроды, - стальные стержни диаметром 6 миллиметров и длиной 1 метр - при этом видимые концы должны быть длиннее 10 и короче 20 сантиметров, расстояние же между ними зависит от температуры воздуха и выбранного напряжения. Все это регламентируется таблицами, приведёнными в технологической карте. Электроды соединяют и подключают к шинопроводам.
Перед подачей электричества проверяют несколько важных пунктов:
Если все в порядке, то на преобразователь подают ток. Если произошло короткое замыкание, дежурный электрик диагностирует и исправляет причину неисправности. Специалист в любом случае обязан ещё раз проверить состояние контактов - это норма безопасности.
Показания температурных датчиков сначала проверяют раз в час, в норме результаты измерений меняются на 6 градусов каждый раз. Когда изотермическая фаза оканчивается, а бетон начинает разогреваться, это делают в два раза реже. На каждой стадии обязательно проверяют не только показания приборов, но и состояние отпаек и соединений.
Если требуется скорректировать скорость прогрева, то для этого меняют напряжение низкой стороны электрического трансформатора. Это же касается и ситуаций, когда температура внешнего воздуха становится отличной от расчётной, что проверяют два раза в день, записывая показания термометра в журнал. С такой же частотой измеряют характеристики электрического тока, - силу и напряжение - осматривают соединения, чтобы исключить искрение.
Тепловую изоляцию, как и опалубку, снимают только после остывания верхних слоёв до 5 градусов, но перед понижением температуры до нуля градусов, иначе они могут примёрзнуть к бетону, что недопустимо. Чтобы избежать трещин , следят за разностью температуры поверхности и воздуха, которая не должна превышать 20−30 градусов. Если добиться таких условий невозможно, бетон защищают толем или брезентом. Скорость остывания должна входить в диапазон от пяти до десяти градусов в час.
На результат сильно влияет соблюдение нескольких простых правил. При укладке основания рабочие не должны допустить того, что бетон замёрзнет из-за контакта с основанием или деформирует его, не приобретя нужную прочность. Нельзя снимать наледь с уже обложенной изоляцией конструкции горячей водой или паром. Заливка бетонной смеси производится равномерно, при этом масса должна охлаждаться медленно и не достигать температуры ниже пяти градусов.
Эта методика представлена как демонстрация примерной последовательности действий и особенностей электропрогрева, не является пособием. Для осуществления прогрева бетона нужно скачать технологическую карту и руководствоваться ей.
Для эффективного энергосбережения необходимо выполнить несколько условий. Важно не допустить охлаждение бетонной смеси на стадии транспортировки или укладки более чем на значение, установленное технологическим расчётом. Экономии поспособствует портландцемент (особенно быстротвердеющий). У этой смеси высокая относительная прочность, то есть на прогрев уходит меньше времени. В массу другого вида можно включить химическую добавку, которая уменьшит продолжительность термической обработки благодаря повышению электропроводности или прочности бетона.
Конструкцию следует греть до максимально допустимой температуры, ведь прочность растёт преимущественно в стадии остывания. Некачественная теплоизоляция или её намокание, кабели неподходящей плотности или нарушения контактов - все это приводит к напрасным тратам электроэнергии.
ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)
ЭЛЕКТРОДНЫЙ ПРОГРЕВ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ МОНОЛИТНОГО БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Типовая технологическая карта (именуемая далее по тексту ТТК) разработана на зимнее бетонирование методом электропрогрева струнными электродами при устройстве монолитных железобетонных конструкций настроительстве жилого дома. Сущность электродного прогрева заключается в том, что выделение тепла происходит непосредственно в бетон при пропускании через него электрического тока. Применение этого метода наиболее эффективно для фундаментов, колонн, стен и перегородок, плоских перекрытий, а также бетонных подготовок под полы.
1.2. Типовая технологическая карта предназначена для использования при разработке Проектов производства работ (ППР), Проектов организации строительства (ПОС), другой организационно-технологической документации, а также с целью ознакомления рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства бетонных работ в зимнее время на строительной площадке.
1.3. Цель создания представленной ТТК - дать рекомендуемую схему технологического процесса бетонных работ в зимнее время.
1.4. При привязке Типовой технологической карты к конкретному объекту и условиям строительства уточняются схемы производства и объемы работ, технологические параметры, требуются внесения изменений в график работ, калькуляцию затрат труда, потребность в материально-технических ресурсах.
1.5. Типовые технологические карты разрабатываются по чертежам типовых проектов зданий, сооружений, отдельных видов работ на строительные процессы, части зданий и сооружений, регламентируют средства технологического обеспечения и правила выполнения технологических процессов при производстве работ.
1.6. Нормативной базой для разработки технологических карт являются: СНиП, СН, СП, ГЭСН-2001, ЕНиР, производственные нормы расхода материалов, местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.
1.7. Рабочие технологические карты разрабатываются на основании ТТК по чертежам Рабочего проекта на конкретное сооружение, конструкцию, рассматриваются и утверждаются в составе ППР Главным инженером Генеральной подрядной строительно-монтажной организации, по согласованию с организацией Заказчика, Технического надзора Заказчика и организациями, в ведении которых будет находиться эксплуатация данного здания.
1.8. Применение ТТК способствует улучшению организации производства, повышению производительности труда и его научной организации, снижению себестоимости, улучшению качества и сокращению продолжительностистроительства, безопасному выполнению работ, организации ритмичной работы, рациональному использованию трудовых ресурсов и машин, а также сокращению сроков разработки ППР и унификации технологических решений.
1.9. В состав работ, последовательно выполняемых, при производстве электродного прогрева бетонных и железобетонных конструкций в зимнее время входят:
Определение модуля поверхности охлаждения;
Установка струнных электродов;
Электропрогрев конструкции.
1.10. При электропрогреве бетонных и железобетонных конструкций электродным методом в качестве основного материала используются струнные электроды изготовленные на строительной площадке из арматурной стали периодического профиля марки А-III, диаметром 8-12 мм, длиной 2,5-3,5 м и стержневые электроды изготовленные из арматурной стали периодического профиля марки А-III, диаметром 6-10 мм длиной до 1,0 м.
1.11. Работы выполняются в зимний период и ведутся в три смены. Продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:
где 0,828 - коэффициент использования ТП по времени в течение смены (время, связанное с подготовкой ТП к работе и проведение ЕТО - 15 мин перерывы, связанные с организацией и технологией производственного процесса).
1.12. Работы следует выполнять, руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:
СНиП 12-01-2004. Организация строительства;
СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;
СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство;
СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции;
ГОСТ 7473-94. Смеси бетонные. Технические условия.
2. ТЕХНОЛОГИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
2.1. В соответствии со СНиП 12-01-2004 "Организация строительства" до начала выполнения работ на объекте Субподрядчик должен по акту принять от Генподрядчика подготовленную стройплощадку, в том числе готовый арматурный каркас сооружаемой конструкции.
2.2. До начала работ по электродному прогреву бетонной смеси должны быть выполнены следующие подготовительные мероприятия:
Назначено лицо, ответственное за качественное и безопасное производство работ;
Проинструктированы члены бригады по технике безопасности;
Произведен теплотехнический расчет электродного прогрева конструкции;
Устроено ограждение рабочей зоны с предупредительными надписями;
Обозначены на схеме пути движения персонала по участку электропрогрева;
Установлены прожектора, смонтирован противопожарный щит с ОУ;
Смонтировано и подключено необходимое электрооборудование;
Доставлены в зону производства работ необходимые монтажные приспособления, инвентарь, инструменты и бытовой вагончик для отдыха рабочих.
2.3. Монтаж и эксплуатацию электрооборудования ведут в соответствии со следующими указаниями:
Трансформаторная подстанция установлена вблизи рабочей зоны подключена к питающей сети и опробована на холостом ходу;
Изготовлены инвентарные секции шинопроводов (смотри рис.1) и установлены у обогреваемых конструкций;
Шинопроводы соединены между собой кабелем и подсоединены к трансформаторной подстанции;
Все контактные соединения очищены и проверены на плотность затяжки;
Контактные поверхности рубильников, главных и групповых распределительных щитов отшлифованы;
Наконечники присоединяемых проводов очищены от окислов, поврежденная изоляция - восстановлена;
Стрелки электроизмерительных приборов на щитках установлены на нуле.
Рис.1. Секция шинопроводов
1 - разъем; 2 - деревянная стойка; 3 - болты; 4 - токопроводы (полоса 3х40 мм)
2.4. В целях ускорения набора прочности монолитных конструкций используется тепловая энергия, выделяемая непосредственно в бетоне при электродном прогреве. Количество электродов, необходимое для прогрева той или иной конструкции, определяется теплотехническим расчетом. Для этого необходимо определить модуль поверхности охлаждения данной конструкции (смотри таблицу 1).
Модули поверхности охлаждения
Таблица 1
| Наименование | Эскиз поверхности | Величина |
| Куб | | - сторона куба
|
| Параллелепипед | |  - стороны параллелепипеда
|
| Цилиндр | | - диаметр |
| Труба | | - диаметр
|
| Стена, плита | | - толщина
|
Удельный расход электродов на 1 м прогреваемого бетона в кг
Таблица 2
| Наименование электродов | конструкции |
|||
| 4 | 8 | 12 | 15 |
|
| Струнные | 4 | 8 | 12 | 16 |
| Стержневые | 4 | 10 | 14 | 18 |
Применять пластичную бетонную смесь с подвижностью до 14 см по стандартному конусу;
Укладывать бетонную смесь с температурой не менее +5 °С в конструкции с модулем поверхности охлаждения 14, а также в случаях, когда расстановка и монтаж электродов уже произведены;
При модуле поверхности охлаждения более 14 и в случаях, когда установка и монтаж электродов должны производиться после укладки бетонной смеси, ее температура должна быть не ниже +19 °С;
Укладку бетонной смеси производят непрерывно, без перевалок, средствами, обеспечивающими минимальное охлаждение смеси при ее подаче;
При температуре воздуха ниже минус 10 °С арматуру диаметром более 25 мм, а также арматуру прокатных изделий и крупные металлические закладные детали при наличии на них наледи предварительно отогревают теплым воздухом до положительной температуры. Удаление наледи с помощью пара или горячей воды не допускается;
Начинать электропрогрев при температуре бетонной смеси не ниже +3 °С;
В местах соприкосновения прогреваемого бетона с замерзшей каменной кладкой или замерзшим бетоном размещать дополнительные электроды, обеспечивающие усиленный обогрев участка, примыкающего к холодной поверхности;
При перерыве работ по электропрогреву, стыки прогреваемых поверхностей укрыть теплоизолирующими материалами.
2.6. Сразу же после укладки бетонной смеси в опалубку производят укрытие открытых поверхностей бетона гидроизоляцией (полиэтиленовая пленка) и теплоизоляцией (минераловатные маты толщиной 50 мм). Кроме того, все выпуски арматуры и выступающие закладные части должны быть дополнительно утеплены.
2.7. Для электропрогрева небольшого объема боковых поверхностей массивных конструкций (периферийный прогрев) и пересечений узлов сборных железобетонных конструкций применяют стержневые электроды, которые изготавливаются на строительной площадке из арматурной стали периодического профиля марки А-III, диаметром 6-10 мм длиной до 1,0 м.
Стержневые электроды забивают в бетонную смесь через слои гидро- и теплоизоляции или отверстия, просверливаемые в опалубке конструкций на расстоянии, в зависимости от применяемого напряжения и мощности.
Рис.2. Установка стержневых электродов
2.8. Удельное сопротивление бетона в процессе твердения резко возрастает, что приводит к значительному уменьшению протекающего тока, мощности и следовательно к уменьшению температуры прогрева, т.е. к удлинению сроков выдерживания бетона. В целях сокращения этих сроков применяются различные добавки-ускорители твердения бетона. Для сохранения величины тока при электропрогреве бетона и сохранения его постоянной температуры необходимо регулировать напряжение. Регулирование осуществляется двумя-четырьмя ступенями в пределах от 50 до 106 В. Идеальным режимом является плавное регулирование напряжения.
Особенно важно регулировать напряжение при прогреве железобетона. Стальная арматура искажает пути прохождения тока между электродами, т.к. сопротивление арматуры значительно меньше сопротивления бетона. В этих условиях возможны перегревы бетона, что особенно вредно для ажурных конструкций.
Расположение электродов в бетоне должно обеспечивать условия прогрева, а именно:
Температура перепада в электродных зонах не должна превышать +1 °С на 1 см радиуса зоны;
Нагрев конструкции должен быть равномерным;
При заданном напряжении мощность, распределяемая в бетоне, должна соответствовать мощности, необходимой для осуществления заданного режима прогрева. Для этого необходимо соблюдать следующие минимальные расстояния между электродами и арматурой: 5 см - при напряжении в начале прогрева 51 В, 7 см - 65 В, 10 см - 87 В, 15 см - 106 В;
При невозможности соблюдения указанных минимальных расстояний устраивать местную изоляцию электродов.
2.9. Групповое размещение электродов устраняет опасность местных перегревов и способствует выравниванию температуры бетона. При напряжении 51 и 65 В устраивается не менее 2-х электродов в группе, при напряжении 87 и 106 В - не менее 3-х, при напряжении 220 В - не менее 5-ти электродов в группе.
Рис.3. Установка групповых электродов
При прогреве железобетонных конструкций с густой арматурой, позволяющей разместить требуемое количество групповых электродов, следует применять одиночные электроды диаметром 6 мм, с расстоянием между ними не более:
20-30 см при напряжении 50-65 В;
30-42 см при напряжении 87-106 В.
Напряжение 220 В для электропрогрева можно применять при групповом способе только для неармированных конструкций, при этом особое внимание необходимо уделить соблюдению правил техники безопасности. При электропрогреве с применением напряжения 220 В регулирование температуры осуществляется путем включения и отключения части электродов или периодического отключения всего участка.
Расстояние между электродами принимают в зависимости от температуры наружного воздуха и принятого напряжения согласно таблице 3.
Таблица 3
| Температуры наружного воздуха, °С | Напряжение питания, В | Расстояние между электродами, см | Удельная мощность, кВт/м |
| -5 | 55 | 20 | 2,5 |
| 65 | 30 | ||
| 75 | 50 | ||
| -10 | 55 | 10 | 3,0 |
| 65 | 25 | ||
| 75 | 40 | ||
| 85 | 50 | ||
| -15 | 65 | 15 | 3,5 |
| 75 | 30 | ||
| 85 | 45 | ||
| 95 | 55 | ||
| -20 | 75 | 20 | 4,5 |
| 85 | 30 | ||
| 95 | 40 |
При применении струнных электродов особое внимание следует уделять правильности и надежности их установки. Если при бетонировании произойдет прикосновение электрода к арматуре, то конструкцию нельзя будет прогреть, т.к. исправить положение струнного электрода после бетонирования невозможно.
При прогреве колонн с симметричной одиночной арматурой в центре параллельно конструкции устанавливается один электрод (струна) длиной до 3,5 м. Конец электрода выпускается для присоединения к электрической цепи. Вторым электродом служит сама арматура. Если расстояние от электрода до арматуры более 200 мм, то устанавливается второй или несколько таких электродов.
Рис.4. Установка струнных электродов
Рис.5. Схемы участка бетонирования с применением электропрогрева
1 - прогреваемая конструкция; 2 - ограждение; 3 - предупредительная надпись; 4 - ящик с песком; 5 - противопожарный щит; 6 - распределительный щит; 7 - сигнальная лампочка; 8 - софиты; 9 - кабель типа КРТ или изолированный провод типа ПРГ-500; 10 - прожектор типа ПЗС-35; 11 - путь обслуживающего персонала по участку электропрогрева, находящегося под напряжением
2.11. Перед подачей напряжения на электроды проверяют правильность их установки и подключения, качество контактов, расположение температурных скважин или установленных термодатчиков, правильность укладки утеплителя и подводящих кабелей.
Подают напряжение на электроды в соответствии с электрическими параметрами, указанными в таблице 3. Подача напряжения разрешается после окончания укладки бетона в конструкцию, укладки необходимой теплоизоляции и ухода людей за пределы ограждения.
Сразу после подачи напряжения дежурный электрик повторно проверяет все контакты, устраняет причину короткого замыкания, если оно произошло. Во время обогрева бетона необходимо вести наблюдение за состоянием контактов, кабелей и электродов. В случае обнаружения неисправности необходимо немедленно отключить напряжение и устранить неисправность.
2.12. Скорость разогрева бетона регулируется повышением или понижением напряжения на низкой стороне трансформатора. При изменении температуры наружного воздуха в процессе прогрева выше или ниже расчетной соответственно понижают или повышают напряжение на низкой стороне трансформатора. Прогрев осуществляется на пониженном напряжении 55-95 В. Скорость подъема температуры при тепловой обработке бетона не должна быть выше 6 °С в час.
Скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструкций с модулем поверхности =5-10 и >10 - не более соответственно 5 °С и 10 °С в час. Температуру наружного воздуха замеряют один-два раза в сутки, результаты замеров фиксируются в журнале. Не реже двух раз в смену, а в первые три часа с начала прогрева бетона через каждый час измеряют силу тока и напряжение в питающей цепи. Визуально проверяют отсутствие искрения в местах электрических соединений.
Прочность бетона обычно проверяют по фактическому температурному режиму. После распалубливания прочность бетона, имеющего положительную температуру, рекомендуется определять высверливанием и испытанием кернов.
2.13. Теплоизоляция и опалубка могут быть сняты не ранее того момента, когда температура бетона в наружных слоях конструкции достигнет плюс 5 °С и не позже, чем слои остынут до 0 °С. Не допускается примерзание опалубки, гидро- и теплоизоляции к бетону.
Для предотвращения появления трещин в конструкциях перепад температур между открытой поверхностью бетона и наружным воздухом не должен превышать:
20 °С для монолитных конструкций с модулем поверхности до 5;
30 °С для монолитных конструкций с модулем поверхности 5 и выше.
В случае невозможности соблюдения указанных условий поверхность бетона после распалубливания укрывают брезентом, толью, щитами и т.д.
ВВЕДЕНО В ДЕЙСТВИЕ Распоряжением Управления развития Генплана N 6 от 07.04.98
Технологическая карта на электродный прогрев конструкций из монолитного бетона при отрицательных температурах воздуха разработана ОАО ПКТИпромстрой в соответствии с протоколом семинара-совещания "Современные технологии зимнего бетонирования", утвержденным первым заместителем премьера Правительства Москвы В.И.Ресиным, и техническим заданием на разработку комплекта технологических карт на производство монолитных бетонных работ при отрицательных температурах воздуха, выданным Управлением развития генплана г.Москвы.
Карта содержит организационно-технологические и технические решения по электродному прогреву конструкций из монолитного бетона, применение которых должно способствовать ускорению работ, снижению затрат труда и повышению качества возводимых конструкций в зимних условиях.
В технологической карте приведены область применения, организация и технология выполнения работ, требование к качеству и приемке работ, калькуляция затрат труда, график производства работ, потребность в материально-технических ресурсах, решения по технике безопасности и технико-экономические показатели.
Исходные данные и конструктивные решения, применительно к которым разработана карта, приняты с учетом требований СНиП, а также условий и особенностей, характерных для строительства в г.Москве.
Технологическая карта предназначена для инженерно-технических работников строительных и проектных организаций, а также производителей работ, мастеров и бригадиров, связанных с производством бетонных работ.
Технологическую карту разработали:
Ю.А.Ярымов - гл. инженер проекта, руководитель работы, И.Ю.Томова - ответственный исполнитель, А.Д.Мягков, к.т.н. - ответственный исполнитель от ЦНИИОМТП, В.Н.Холопов, Т.А.Григорьева, Л.В.Ларионова, И.Б.Орловская, Е.С.Нечаева - исполнители.
В.В.Шахпаронов, к.т.н. - научно-методическое руководство и редактирование,
С.Ю.Едличка, к.т.н. - общее руководство разработкой комплекта технологических карт.
1.1. Областью применения электродного прогрева монолитных конструкций в соответствии с "Руководством по электротермообработке бетона" (НИИЖБ, Стройиздат, 1974) являются монолитные бетонные и малоармированные конструкции. Применение этого метода наиболее эффективно для фундаментов, колонн, стен и перегородок, плоских перекрытий, бетонных подготовок под полы.
В зависимости от принятой схемы расстановки и подключения электродов электродный прогрев разделяется на сквозной, периферийный и с использованием в качестве электродов арматуры.
1.2. Сущность электродного прогрева заключается в том, что выделение тепла происходит непосредственно в бетоне при пропускании через него электрического тока.
1.3. В технологической карте приводятся:
Схемы электродного прогрева;
Указания по подготовке конструкций к бетонированию, прогреву 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 электрооборудования и осуществления прогрева бетона;
Электрические параметры прогрева;
Профессиональный и численно-квалификационный состав рабочих;
График выполнения работ и калькуляция затрат труда;
Указание по контролю качества и приемке работ;
Решения по технике безопасности;
Потребность в необходимых материально-технических ресурсах, электротехническом оборудовании и эксплуатационных материалах;
Технико-экономические показатели.
1.4. Технологической картой рассматривается электродный сквозной прогрев монолитного фундамента объемом 3,16 мразмерами в плане 1800x1800 мм и высотой 1200 мм с применением металлической опалубки.
1.5. Расчет прогрева произведен с учетом температуры наружного воздуха -20 °С, применения гидро- и теплоизоляции в виде полиэтиленовой пленки и минераловатных матов толщиной 50 мм, металлической опалубки, утепленной минераловатными матами толщиной 50 мм и защищенной фанерой толщиной 3 мм, удельного электрического сопротивления бетонной смеси в начале прогрева 9 Ом+..*м и прочности бетона к моменту остывания до 0 °С - 50% .
________________
* Брак оригинала. - Примечание изготовителя базы данных.
1.6. Численно-квалификационный состав рабочих, график работы и калькуляция трудовых затрат, а также потребности в необходимых материально-технических ресурсах и технико-экономические показатели определены исходя из расчета прогрева шести фундаментов, расположенных на одной захватке рабочей зоны.
1.7. Электродный прогрев монолитных конструкций может быть совмещен с другими способами интенсификации твердения бетона, например предварительным прогревом бетонной смеси, использованием различных химических добавок.
Применение противоморозных добавок, в состав которых входит мочевина, не допускается из-за разложения мочевины 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.
1.8. Привязка настоящей технологической карты к иным конструкциям и условиям производства работ при отрицательных температурах воздуха требует внесения изменений в график работ, калькуляцию трудовых затрат, потребность в материально-технических ресурсах и электрические параметры прогрева.
