Особенности технологии бетонных работ в условиях жаркого климата

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Иркутский государственный  технический университет

Факультет строительства  и городского хозяйства

 

Кафедра строительного производства

 

 

Реферат

По дисциплине «Технология строительного производства»

тема «Особенности технологии бетонных работ в условиях жаркого климата.»

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент  
группы ПГС-05-2 
Надеина И. Н. 
Проверил:  
Окуньков Н. Н.

 

 

 

 

Иркутск 2008

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВЫДЕРЖИВАНИЕ БЕТОНА И УХОД ЗА НИМ

Условия выдерживания уложенного бетона и ухода за ним в начальный  период его твердения должны обеспечить:

поддержание температурно-влажностного режима, необходимого для нарастания прочности бетона;

предотвращение значительных температурно-усадочных деформаций и образования трещин;

предохранение твердеющего  бетона от ударов, сотрясений, других воздействий, ухудшающих качество бетона в конструкции.

Свежеуложенный бетон  поддерживают во влажном состоянии путем периодических поливок и предохраняют его летом от солнечных лучей и зимой от мороза защитными покрытиями.

В летний период бетон на обычных  портландцементах поливают в течение 7 сут., на глиноземистых — 3 сут., на шлакопортландских и других малоактивных цементах — не менее 14 сут. При температуре воздуха выше +15° С в течение 3 сут. поливку проводят днем через каждые 3 ч и 1 раз ночью, а в последующие дни не реже 3 раз в сутки.

Поливку производят брандспойтами  с распылителями, присоединенными шлангами к трубопроводам временного водоснабжения. Для предотвращения вымывания бетона струей воды его поливку начинают через 5—10 ч после укладки.

При укрытии поверхности бетона влагостойкими материалами (рогожами, матами, опилками и др.) перерывы между поливками могут быть увеличены в 1,5 раза. При среднесуточной температуре наружного воздуха +3°С и ниже бетон можно не поливать. Большие горизонтальные поверхности бетона вместо поливки могут покрываться защитными пленками (этинолевым лаком, водно-битумной эмульсией, полимерными пленками).

Свежеуложенный бетон не должен подвергаться действию нагрузок и сотрясений. Движение людей по забетонированным конструкциям, а также установка  на этих конструкциях лесов и опалубки допускается только после достижения уложенным бетоном прочности не менее 1,5 МПа. Движение автотранспорта и бетоноукладочных машин по забетонированным конструкциям разрешается только по достижении бетоном  прочности, предусмотренной проектом  производства работ.

БЕТОНИРОВАНИЕ В УСЛОВИЯХ ЖАРКОГО КЛИМАТА

Сухой жаркий климат характеризуется метеорологическими условиями, отличающимися продолжительным знойным летом (более 100 дней в году), высокими температурами воздуха - абсолютной максимальной, равной или превышающей 40°С, и средней максимальной самого жаркого месяца, равной или превышающей 30°С. При этом принимается, что средняя относительная влажность воздуха самого жаркого месяца составляет менее 50-55%. А вот понятие "жаркая и сухая погода" характеризуется температурой воздуха в 13 ч дня выше 25°С и относительной влажностью его менее 50%.

Каковы же там погодные условия? Самые разнообразные. Например, жаркая и сухая погода, жаркая и влажная  погода, жаркая безветренная погода, жаркая погода с сильными суховеями, жаркая солнечная погода, жаркая пасмурная погода и, наконец, даже прохладная дождливая погода.

Известно, что климатические условия Крайнего Севера относятся к суровым природным условиям. А вот куда следует отнести южные районы страны с сухим жарким климатом? Практика показала, что их правомерно отнести также к суровым климатическим условиям. Это не исключает того, что при производстве бетонных работ в условиях сухого жаркого климата можно руководствоваться общепринятыми положениями по технологии бетонных работ. Но не только ими. На помощь строителям приходят и нормативно-инструктивные документы, разработанные учеными совместно с инженерами. Они регламентируют правила производства строительных работ в этом климате.

И вот несмотря на сложные климатические  условия, строительство в районах с сухим жарким климатом постоянно возрастает. Чем это объяснить? Прежде всего тем, что уже накоплен опыт, позволивший преодолеть климатические трудности.

Поясним на характерных примерах, как действуют климатические  условия на производство строительных работ в районах с сухим жарким климатом или с жаркой и сухой погодой.

Допустим, что мы строим в районе с жаркой и сухой погодой. Чем  она характерна? В основном тремя  климатическими факторами: высокой  температурой, пониженной относительной  влажностью и интенсивной солнечной радиацией. Все они вместе влияют на технологию бетона. Причем их воздействие возрастает по мере увеличения скорости ветра.

Наиболее серьезными последствиями  негативного влияния жаркой и  сухой погоды являются: увеличение водопотребности бетонной смеси (как результат повышения ее температуры); быстрая потеря бетонной смесью подвижности в процессе ее транспортирования или в период ее выдерживания до укладки; интенсивное обезвоживание свежеуложенного бетона; значительное растрескивание твердеющего бетона; формирование неравномерного температурного поля в конструкциях под действием солнечных лучей. Это далеко неполный перечень отрицательных последствий погодных условий.

Необычное поведение бетонной смеси  в жаркую и сухую погоду. Как известно, она быстро теряет со временем свою отпускную подвижность. Как это можно объяснить? Результаты исследований показали, что основным фактором, влияющим на быстрое изменение консистенции бетонной смеси, является ее повышенная температура (достигающая при выходе из бетоносмесителя 30°С) и связанное с ней ускорение гидратации и схватывания цемента. Влияет и интенсивное испарение воды затворения, которе в данном случае имеет подчиненное значение.

Изменение подвижности бетонной смеси  приводит к тому, что требуемая при укладке подвижность смеси не обеспечивается. Кроме того, нарушаются принятые условия ее транспортирования и укладки, а также отделки поверхности конструкций. Поэтому при подборе состава бетона, приготовляемого в жаркую и сухую погоду, одной из основных особенностей является зависимость между температурой бетонной смеси и ее начальной подвижностью.

Как же получить равноподвижную бетонную смесь, если, например, в летний период года температура окружающего воздуха  достигает 35°С, а температура бетонной смеси, как правило, превышает 30°С? С этой целью, в зависимости от требований к составу бетона, необходимо увеличить расход воды в пределах от 5 до 10%. Но увеличение расхода воды без изменения расхода цемента в жаркую погоду приводит к повышению водоцементного отношения (В/Ц) и, следовательно, к понижению прочности бетона. Поэтому для обеспечения в жаркую и сухую погоду отпускной и требуемой при укладке подвижности бетонной смеси, а также для обеспечения заданной марки бетона в этих условиях необходимо увеличение (до 10%) расхода цемента. А можно ли достигнуть требуемой отпускной подвижности бетонной смеси в условиях жаркого климата, не увеличивая расхода цемента? Да, можно. Это достигается путем снижения начальной температуры смеси до 10°С или же применения добавок ПАВ (поверхностно-активных, пластифицирующих, пластифицирующе-воздухововлекающих).

Другим примером влияния жаркой и сухой погоды на бетон является ее отрицательное влияние на физико-механические свойства и долговечность затвердевшего бетона.

А теперь перенесемся в район  с сухим жарким климатом. Влияют ли суровые климатические условия  на технологию бетонных работ? Да, влияют. Но наиболее отрицательно они сказываются  на свойствах затвердевшего бетона конструкции. Конкретно это выражается в ряде факторов, главные из них: повышенная последующая влажностная усадка бетона, расшатывание его структуры, значительная коррозия арматуры и т. п. Поясним их значимость при формировании свойств затвердевшего бетона, дадим некоторые определения и проанализируем причины их появления.

Итак, последующая влажностная  усадка. Как следует из самого термина "последующая", это та усадка, которая  следует за "начальной", протекающей  от 1—3 суток до 1 месяца. Она характеризует  появление и наличие усадочных  напряжений в затвердевшем бетоне. Ее начинают определять в возрасте от 1—3 суток.

Расшатывание структуры  бетона. Чем оно вызывается? Это  очень серьезное последствие  высоких температур. Всему виной  — сильный циклический нагрев с суточным перепадом температур от —40 до +45°С и более. Все это и вызывает расшатывание структуры бетона. Ну, а коррозия арматуры? Коррозия арматуры происходит вследствие растрескивания бетона, увеличения его водонепроницаемости. Кроме того, в большинстве районов с сухим жарким климатом оказывается большое количество грунтовых вод, которые влияют на арматуру, вызывая ее коррозию. Все перечисленные факторы сильно влияют на свойства затвердевшего бетона конструкции.

И все же главной причиной ухудшения свойств бетона является сильный циклический нагрев со значительным перепадом температур, который характерен для условий районов с сухим  жарким климатом. Поэтому долговечность конструкций и сооружений в районах с сухим жарким климатом определяется не только прочностью, но и морозостойкостью бетона. А ведь повышение долговечности железобетонных конструкций является одной из наиболее актуальных проблем! Это она определяет эффективность капиталовложений в строительство. Выносливость (прочность) бетона в условиях сухого жаркого климата, связанная с многократным нагреванием и охлаждением, оценивается коэффициентом термостойкости.

Исследования показали своевременность и целесообразность введения такого коэффициента, позволяющего учитывать комплексные воздействия климатических условий при оценке стойкости бетона. Знание такого коэффициента позволит значительно повысить качество и долговечность конструкций и сооружений в районах с сухим жарким климатом.

Главные вредители для  железобетона — химически агрессивные  среды, вызывающие коррозию. В результате их "дружной" работы конструкция  разрушается, арматура оголяется, и  стальные стержни покрываются ржавчиной. Такая железобетонная конструкция оказывается ослабленной и негодной к эксплуатации.

Чтобы бороться с этими  врагами, надо знать эти химические вещества, как они могут попасть  в бетон и какие меры защиты существуют.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

При производстве бетонных и железобетонных работ следует руководствоваться правилами техники безопасности.

Щитовую опалубку колонн, ригелей и балок можно устанавливать  на высоте не более 5,5 м, применяя для  этих целей раздвижные лестницы-стремянки, а на высоте 5,5—8 м — передвижные  подмости, имеющие наверху площадку с ограждениями. Установку опалубки на высоте более 8 м от уровня земли или перекрытия следует производить с рабочих настилов шириной не менее 0,7 м, уложенных на поддерживающие леса и снабженных ограждениями. При установке опалубки наружных колонн, ригелей и балок, начиная со второго этажа, надлежит устраивать выпускные подмости с ограждениями и бортовыми досками.

При возведении стен в  разборно-переставной опалубке для  рабочих-опалубщиков с обеих сторон должны быть сделаны рабочие настилы, через каждые 1,8 м по высоте с ограждением высотой 1 м и бортовыми досками высотой 15 см.

При устройстве опалубки арок, сводов и куполов рабочие  настилы с ограждениями следует  располагать на горизонтальных схватках стоек, поддерживающих лесов на расстоянии от опалубки не более 1,5 м. При наклонной опалубке рабочие настилы необходимо устраивать уступами шириной не менее 40 см.

Арматуру отдельных (без  плит) ригелей и балок перекрытий следует монтировать с огражденного перилами настила шириной не менее 0,7 м, расположенного с боковой стороны коробов опалубки. При устройстве каркасов арматуры высоких колонн или стоек рам по высоте последних через каждые 2 м устраивают настилы с ограждениями. Укладывая арматуру в прогоны и балки, рабочие не должны стоять на коробах опалубочных форм.

При монтаже арматуры вблизи электропроводов, находящихся  под напряжением, должны быть приняты  меры, исключающие поражение людей  электрическим током.

Бетонную смесь при  высоте более 1,5 м следует укладывать с рабочих настилов, огражденных перилами. При работе с вибраторами необходимо систематически проверять исправность амортизаторов, питающих проводов, шлангов, а также наличие заземления корпусов вибраторов. Вибраторы следует выключать при перерывах в работе, а также при переходах бетонщиков с одного места на другое. При укладке бетонной смеси в конструкции с уклоном 30° и более все рабочие-бетонщики должны иметь предохранительные пояса.

При электроразогреве бетонной смеси должен быть установлен систематический  контроль за изоляцией пластин-электродов от корпуса бункера, правильным и надежным подсоединением электродов и заземления. Перед подачей напряжения на электроды бункера электроразогрева необходимо каждый раз осматривать изоляцию подводящих проводов, а также проверять надежность и прочность контакта и заземления. Изоляцию установки необходимо проверять не реже одного раза в месяц мегомметром на 1000 В. При электроразогреве в сырую погоду бункера должны быть изолированы от грунта деревянным настилом с гидроизоляционной   прослойкой.

При электропрогреве  бетона все работы на участках прогрева, на ходящихся под напряжением выше 60 В, должны быть прекращены. Уход за бетоном (поливка, укрытие и др.) разрешается только при выключенном токе. При электропрогреве конструкций, бетонируемых по частям, открытая (не забетонированная) арматура, связанная с прогреваемым участком, должна быть надежно заземлена.

При инфракрасном прогреве бетона бетонщики должны работать в  специальных защитных очках, которые, не пропуская инфракрасное излучение, свободно пропускают световые лучи.