Применение бетона с добавками — ускорителями твердения

7.2.1 Правила применения добавок в бетонах различного назначения регламентируются СНиП 2.03.11, СНиП 3.03.01 и устанавливаются в Пособии П1 к СНиП 3.09.01.

В настоящем техническом кодексе правила применения добавок — ускорителей твердения бетона рассмотрены применительно к конкретным условиям производства бетонных работ различными методами зимнего бетонирования в соответствующих разделах.

7.2.2 Добавки — ускорители твердения вводят в бетон в виде водных растворов. Контроль качес­тва приготовления растворов добавок осуществляют по их плотности с учетом фактической температуры раствора (см. формулы (35), (36)), данных П1 к СНиП 3.09.01 (приложение В) и таблицы 14 настоящего технического кодекса о плотности их растворов при температуре 20 °С и различной концентрации.

7.2.3 При введении добавки в бетон дозировку ее раствора по массе m _д, кг, в зависимости от его концентрации  %, и дозировки добавки (по сухому веществу) Д, % от массы цемента, рассчитывают по формуле

,                                                                           (44)

где Ц — расход цемента, кг на замес используемого смесителя (либо на 1 м³ — при определении удельного расхода раствора добавки).

В случае дозирования раствора добавки по объему V _д, л, расчет производят по формуле

,                                                               (45)

где  — плотность раствора добавки, кг/л, концентрации , %.

Электродный прогрев бетона

Выбор электродов и расчет удельной мощности электрических установок

8.1.1 Для электродного прогрева бетона применяются стальные электроды, характеристики которых представлены в таблице 16 и схемы размещения — на рисунке 1 [3, 4].

Расстояние между электродами b находится в пределах от 150 до 400 мм. Оно уточняется и, при необходимости, корректируется расчетом удельной мощности Р _уд, Вт/м³, которую обеспечивает принятая схема их размещения. При этом должно выполняться условие: Р _уд ³ Р _mах, где Р _mах— максимальная мощность, необходимая при подъеме температуры прогреваемого бетона для конкретных условий производства работ. Ее значение определяют по 8.2.

 

Таблица 16 — Характеристики стальных электродов для электропрогрева бетона

Электроды и их назначение	Описание, способ установки	Область применения
Пластинчатые для сквозного прогрева	Стальная палуба щитов, кровельная сталь, закрепленная на деревянной палубе щитов; размеры соответствуют размерам щитов, расположение электродов — на противоположных поверхностях конструкции	Конструкции толщиной до 300 мм (балки, прогоны, стены, перегородки, тоннели и т. п.)
Полосовые для периферийного прогрева	Полосы из полосовой стали толщиной до 4 мм или из кровельной стали шириной от 20 до 50 мм, закрепленные на деревянной палубе щитов; электроды располагают вертикально	Конструкции толщиной до 300 мм (балки, прогоны, стены, перегородки, тоннели и т. п.)
С односторонним рас­положением	Расположены на одной поверхности конструкции	Конструкции толщиной до 300 мм (бетонные подготовки, полы, покрытия площадок, перекрытия и т. п.)
С двухсторонним расположением для сквоз­ного прогрева	Размещены на двух противоположных поверхностях конструкции	Конструкции толщиной 150–500 мм (стены и т. п.)
С расположением на всех опалубленных плоскостях конструкций	Размещены на всех опалубочных щитах, при необходимости — на накладных	Конструкции толщиной 400 мм и более любых типов
Стержневые для сквоз­ного прогрева	Круглая сталь диаметром от 4 до 10 мм; электроды устанавливают (забивают) в бетон отдельно или в виде плоских электродных групп	Конструкции любых размеров и типов
Струнные для сквозного прогрева	Круглая сталь диаметром от 4 до 16 мм; электроды устанавливают по оси конструкции или параллельно оси	Конструкции, длина которых значительно превышает размеры сечения (балки, прогоны, колонны и т. п.)

 

 

1ф, 2ф, 3ф — фазы понижающего трансформатора   Рисунок 1 — Схемы размещения электродов: а) пластинчатых; б) при периферийном прогреве; в) при двухстороннем сквозном прогреве; г) при периферийном прогреве массивных конструкций полосовыми электродами; д) при прогреве с помощью плоских групп стержневых электродов; е) при прогреве стержневыми электродами; ж) при прогреве струнными электродами

 

8.1.2 Удельную мощность Р _уд, кВт/м³, рассчитывают для соответствующих схем расстановки электродов, приведенных на рисунке 1, по следующим формулам:

а) Р _уд = ,                                                               (46)

б), г) Р _уд= ,                                           (47)

в) Р _уд = ,                                               (48)

д) Р _уд = ,                                                (49)

е) Р _уд = ,                                                 (50)

ж) Р _уд = ,                                                     (51)

В формулах (46) – (51): U — напряжение на электродах, В;

b — расстояние между электродами, м;

В — толщина прогреваемого слоя бетона (конструкции), м;

R _б— расчетное удельное электрическое сопротивление бетона, Ом·м;

z — коэффициент, равный при трехфазном токе 1,5, при однофазном токе — 2;

а — ширина полосовых электродов, м;

d — диаметр стержневых и струнных электродов, м;

d ₁— диаметр стержней арматуры, используемой в качестве фазного электрода, м.

При схеме размещения стержневых электродов в шахматном порядке с шагом b расчет Р _уд производят по формуле (50) для схемы е), приняв В = b, м.

При схеме ж) для струнных электродов расчет Р _уд осуществляют по формуле (51) при использовании арматуры в качестве электрода, подключенного к фазе 2ф. Если арматура не используется
в качестве электрода, то расчет Р _уд производят по той же формуле (51) при d и d ₁ — диаметрах струн, подключенных к разным фазам.

8.1.3 Использование арматуры в качестве электродов допускается при напряжении не более 85 В во избежание пересушивания пристержневых зон бетона и уменьшения его прочности и качества сцепления с арматурой. Рекомендуется использовать арматуру в качестве нулевой фазы, подключая ее к нулевому проводу. Если арматура не используется в качестве электрода, занулять или заземлять ее не рекомендуется во избежание неравномерности температурного поля и возрастания электрической мощности по сравнению с ее расчетным значением.

Запрещается использовать в качестве электродов преднапряженную арматуру и арматуру растянутых зон конструкций, а также соприкасающуюся с металлическими частями опалубки и ее крепежными элементами.

8.1.4 Для питания электропрогрева и других способов электротермообработки применяют комплектные трансформаторные подстанции (КТП) либо трехфазные понижающие трансформаторы, характеристики которых приведены в таблице 17.

Таблица 17 — Характеристики КТП и трансформаторов

Тип оборудования	Мощность, кВ × А	Напряжение, В		Сила тока, А
		первичное	вторичное	первичная	вторичная
КТП-ТО 80-86	88	380	55; 65; 75; 85; 95	121; 50	471; 520
КТП-63-ОБ	63	380	49; 60; 70; 85; 103; 121	82; 69	301; 520
ТМОБ-63*	63	380	49; 60; 70; 85; 103; 121	82; 69	301; 520
ТМОА-50*	50	380	49; 60; 70; 85; 103; 121	76; 65	239; 418
ТСПК-20А*	20	380, 220	12; 22; 38; 48; 62; 101	—	120; 160; 240; 320; 480
* Все трансформаторы трехфазные: ТСПК-20А — с воздушным охлаждением, остальные — с масляным.

 

8.1.5 Заданный температурный режим электротермообработки бетона поддерживают за счет изменения напряжения на электродах, переключая ступени вторичного напряжения понижающего трансформатора. С целью более точного выдерживания заданного температурного режима электротермообработки бетона, повышения его качества, снижения трудовых и энергетических затрат рекомендуется применять автоматическое регулирование напряжения в процессе тепловой обработки. При ручном режиме управления прогревом начальное напряжение, как правило, устанавливают 85 В и более. Через 2–3 ч подъема температуры бетона (в зависимости от консистенции, температуры смеси, вида цемента и, особенно, наличия добавок-электролитов) его рекомендуется снижать, а через 2–5 ч прогрева — снова повышать до 100–120 В.

8.1.6 При электропрогреве бетонов с противоморозными добавками и ускорителями твердения рекомендуется использовать понижающие трансформаторы с большим диапазоном значений вторичного напряжения. Они дают возможность в первые часы прогрева значительно снижать напряжение подводимого тока с учетом падения электрического сопротивления таких бетонов при повышении их температуры. При необходимости заданную скорость подъема и температуру изотермического прогрева поддерживают путем периодического включения и отключения напряжения, наименьшего из обеспечиваемых понижающим трансформатором. Возможно использование перекоммутации электродов (переподключения) через один, т. е. увеличение расстояния между разнофазными электродами, например, с 200 до 400 мм, с последующим восстановлением (с ростом электрического сопротивления бетона в процессе твердения) начальной схемы их подключения.

8.1.7 При электродном прогреве бетона с добавками — ускорителями твердения в утепленных опалубках наиболее рационален режим, включающий нагрев бетона до температуры 40 °С (для портландцемента 1 группы по эффективности пропаривания) и 60 °С (для шлакопортландцемента),
с последующим выключением тока и термостатированием бетона до снятия опалубки. В неутепленных опалубках этот режим прогрева может быть реализован в конструкциях с М_п £ 5 м^–1 при температуре наружного воздуха выше минус 10 °С либо 8 £ М_п £ 10 м^–1 для t _н.в выше минус 5 °С, если требуемая прочность бетона к моменту распалубки через 12–14 ч после начала подвода энергии не превышает 50 % от проектной. В других случаях требуется изотермический прогрев бетона, продолжительность которого определяется строительной лабораторией.

8.1.8 Во всех случаях применения энергосберегающих технологий электродного прогрева на основе использования добавок — ускорителей твердения бетона режимы его разогрева и подвода энергии должны устанавливаться строительной (или профильной научно-исследовательской) лабораторией для конкретных материалов и условий производства работ.

8.1.9 При электропрогреве бетона необходимо учитывать специальные требования к производству работ. Стержневые электроды должны выступать на 80–100 мм над конструкцией утепления неопалубленной поверхности для возможности их подключения к токопроводящим проводам при помощи мягкой стальной проволоки диаметром 1–1,5 мм. Полосовые электроды закрепляют на деревянных щитках вертикально, их концы должны выступать на расстояние 80–100 мм за кромку щита для подключения при помощи болта с гайкой к подводкам, закрепленным на токоподводящих проводах. Рекомендуется осуществлять на наружной стороне каждого щита коммутацию полосовых электродов с установкой вилочного разъема, позволяющего быстро подключить щит к токоподводящим проводам.

8.1.10 Рекомендуемое расстояние между электродами и арматурой должно составлять, мм,
не менее:

— при напряжении на электродах, В до 60              — 25;

—                    то же                 “ 85              — 40;

—                       “                      более 85        — 50.