МДС 12-48.2009

МЕТОДИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

ЗИМНЕЕ БЕТОНИРОВАНИЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПРОВОДОВ

В настоящем методическом документе содержатся сведения о зимнем бетонировании с применением нагревательных проводов: технические требования к нагревательным проводам и силовому электрооборудованию, методические положения по расчету и выбору параметров режима термообработки бетона, рекомендации по организации работ, правила и приемы выполнения технологических операций, нормы и процедуры оценки качества работ. Приводятся примеры бетонирования типовых конструктивных элементов здания: колонн, стен и перекрытий.

Сведения, содержащиеся в документе, могут быть использованы для составления технологических документов на зимнее бетонирование: проектов производства работ, технологических карт, технических регламентов и.т.п.

Методический документ предназначен для проектных и строительных организаций и специалистов-строителей, занимающихся вопросами производства бетонных работ в зимних условиях.

Методический документ разработан сотрудниками ЗАО "ЦНИИОМТП" - кандидатами техн. наук В.П.Володиным и Ю.А.Корытовым.

ВВЕДЕНИЕ

К зимнему бетонированию относятся работы, выполняемые при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0 °С. Считается, что зимнее бетонирование может производиться при температуре воздуха до минус 40 °С. На практике зимнее бетонирование освоено до температуры минус 15-20 °С.

Для набора бетоном необходимой прочности выполняют специальные мероприятия по подготовке и производству бетонных работ в зимнее время.

Для зимнего бетонирования применяют специальные бетоны с химическими противоморозными и пластифицирующими добавками.

При выполнении работ прогревают свежеуложенный бетон различными способами с применением водяного пара, нагретой воды или электроэнергии.

Свежеуложенный бетон предохраняют от потерь теплоты (метод термоса), укрывая различными утеплителями (матами, покрывалами, полотнищами).

Особые мероприятия, в частности по утеплению рабочих органов и бетоноводов, осуществляют при подготовке машин и технологического оборудования к зимнему бетонированию.

Основное требование при выполнении зимнего бетонирования заключается в создании благоприятных условий для приобретения бетоном в короткий срок необходимой проектной прочности.

Массивные монолитные конструкции (фундаментные плиты и блоки) с модулем поверхности охлаждения от 2 до 4 бетонируют способом термоса с применением быстротвердеющих цементов, ускорителей твердения и противоморозных и пластифицирующих добавок.

Конструкции (колонны, блоки, стены) с модулем поверхности охлаждения 4-6 бетонируют способом термоса с применением предварительного подогрева бетонной смеси, нагревательных проводов и греющей опалубки.

Относительно тонкостенные конструкции (перегородки, перекрытия, стены) с модулем поверхности охлаждения 6-12 бетонируют упомянутыми выше способами с применением нагревательных проводов, термоактивных гибких покрытий (ТАГП), греющих плоских элементов (ГЭП).

В данном документе рассматривается способ зимнего бетонирования с применением нагревательных проводов. Этот способ имеет ряд преимуществ по сравнению с нагревом водяным паром, горячей водой, инфракрасным облучением. Эффективность способа повышается в сочетании с другими упомянутыми выше мероприятиями и приемами зимнего бетонирования: использованием высококлассного бетона с химическими добавками, утеплителей, подготовкой машин и технологического оборудования.

Применение нагревательных проводов позволяет возводить здания и сооружения, не отличающиеся по своей прочности от возводимых в летний период.

Настоящий документ содержит методические рекомендации и примеры, которые позволяют подбирать способы работ (режимы, приемы) и материалы для зимнего бетонирования для конкретного объекта строительства, с учетом местных условий и особенностей строительной организации. Выбор способа работ и материалов производится на стадии разработки проекта производства работ (технологических карт), согласовывается с заказчиком и утверждается в установленном порядке.

Настоящий документ необходим не только для разработки упомянутой выше технологической документации, но может быть полезен при лицензировании строительной организации (фирмы) на производство данного вида работ, при сертификации системы управления качеством, при аттестации качества зимнего бетонирования.

В основу документа положены научно-исследовательские работы, выполненные в ЦНИИОМТП и в других институтах строительной отрасли, а также обобщение опыта зимнего бетонирования российских строительных организаций.

При разработке документа использованы нормативные и методические документы, основные из которых приведены в разделе 2.

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Документ распространяется на зимнее бетонирование с применением нагревательных проводов монолитных железобетонных строительных конструкций (плит, стен, перекрытий, колонн и т.п.), имеющих модуль поверхности охлаждения 4-10, при строительстве и ремонте жилых, общественных и производственных зданий и сооружений.

Зимнее бетонирование с применением нагревательных проводов производится при температуре окружающего воздуха, как правило, до минус 20 °С.

Документ используется для разработки проектов производства работ (технологических карт), при сертификации монолитных железобетонных конструкций и лицензировании организаций, выполняющих зимнее бетонирование.

Применение документа способствует обеспечению проектной прочности монолитных железобетонных конструкций, возводимых в зимних условиях.

2 НОРМАТИВНЫЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции.

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.

ГОСТ Р 12.4.026-2001. ССБТ. Цвета сигнальные, знаки безопасности и разметка сигнальная. Назначение и правила применения. Общие технические требования и характеристики. Методы испытаний.

ГОСТ 12.4.059-89. ССБТ. Строительство. Ограждения защитные инвентарные. Общие технические условия.

ГОСТ 23407-78. Ограждения инвентарные строительных площадок и участков производства строительно-монтажных работ. Технические условия.

ГОСТ Р 52085-2003. Опалубка. Общие технические условия.

Руководство по производству бетонных работ в зимних условиях, районах Дальнего Востока, Сибири и Крайнего Севера* /ЦНИИОМТП Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1982.

Рекомендации по электрообогреву монолитного бетона и железобетона нагревательными проводами /ЦНИИОМТП Госстроя СССР. - М., 1989.

3 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1 Нагрев бетона осуществляется теплотой, выделяемой электрическими проводами с высоким омическим сопротивлением при подключении их в сеть. Нагревательные провода могут быть заложены непосредственно в массив монолитной железобетонной конструкции для нагрева ее изнутри.

Нагревательные провода укладывают также перед арматурными и опалубочными работами в песчаный слой или в бетонную подготовку для предотвращения замерзания грунтового основания при бетонировании фундаментов.

3.2 Нагревательные провода закладывают так, чтобы не нанести механических повреждений их изоляции и не вызвать тем самым короткого замыкания токонесущей жилы с арматурой, со стальной опалубкой или с другими металлическими деталями, что может произойти в процессах опалубочных и арматурных работ, а также укладки бетонной смеси.

Контактные соединения проводов выполняют плотными, искрение в контактах не допускается.

3.3 Нагревательные провода подключают к сети после полной проектной заливки в опалубку бетонной смеси. Рекомендуется предусматривать подключение к сети проводов, как правило, в ночное время с целью сокращения расходов, допуская перерывы до 7 ч в их электропитании в дневное время. Длительность перерывов зависит от теплоаккумуляторных свойств бетона, массивности конструкции, толщины утеплителя, температуры воздуха и устанавливается опытным путем с помощью строительной лаборатории.

Питание нагревательных проводов осуществляется от электрической сети 220 В (при условии заземления арматуры) или от автономных источников питания, например, дизель-генераторов.

3.4 Режим термообработки бетона определяется, как правило, при следующих ограничениях.

Разность между температурами воздуха и нагретого бетона принимается до 50-60 °С и не более 95 °С.

Скорость нагревания бетона для конструкций с модулем поверхности охлаждения 4-6 и 7-10 должна быть не более, соответственно, 6 и 10 °С/ч.

Время изотермического выдерживания бетона принимается до нескольких суток.

Скорость остывания для конструкций с модулем поверхности охлаждения 4-6 и 7-10 должна быть не более, соответственно, 3 и 5 °С/ч.

Разность температуры наружного слоя бетона с коэффициентом армирования около 3% и воздуха при распалубке для конструкций с модулем поверхности охлаждения 4 и 5 должна быть не более, соответственно, 30 и 40 °С.

3.5 Режимы нагревания, изотермической выдержки и остывания бетона поддерживают автоматически путем использования датчиков температуры, встраиваемых в бетон, и автоматического устройства, подключаемого к силовому оборудованию. Автоматизация процесса позволяет оптимизировать режим термообработки бетона и повысить качество бетонирования, способствует, кроме того, экономии электроэнергии до 25%.

3.6 Опалубка и арматура должны быть очищены от снега и наледи, например, продувкой из шланга горячим воздухом.

Уложенные (намотанные на арматуру) нагревательные провода также следует предохранять от снега и наледи. Из-за таяния снега и наледи в процессе нагрева бетона увеличивается водосодержание, могут возникнуть каверны, свищи, полости в бетоне, что недопустимо.

3.7 Термообработка бетона для конструкций внутри зданий и подземных фундаментов под оборудование без динамических нагрузок производится до тех пор, пока бетон не наберет прочность:

- без противоморозных добавок - не менее 5 МПа;

- с противоморозными добавками - не менее 20% проектной прочности.

Термообработка бетона без противоморозных добавок для других конструкций зависит от класса бетона и производится до набора бетоном прочности, приведенной в таблице 1.

Таблица 1

3.8 Арматурные и опалубочные работы на следующих выше захватках, а также другие работы на свежеуложенном бетоне разрешается выполнять после набора прочности не менее 1,5 МПа.

Расчетная нагрузка на бетон допускается после набора им проектной прочности.

3.9 Распалубка ненагруженных конструкций может производиться при наборе бетоном следующей минимальной прочности:

- вертикальных (из условия сохранения формы) - 0,3 МПа;

- горизонтальных и наклонных в пролете: до 6 м - 70% , более 6 м - 80% проектной прочности.

Время распалубки нагруженных конструкций определяется расчетом и указывается в проекте производства работ.

3.10 Нагревательные провода, оставленные в бетоне, используют в дальнейшем при эксплуатации сооружений, например, для прогрева стенок резервуаров, трубопроводов и тоннелей, полов в животноводческих и промышленных помещениях, проезжей части мостов и участков дорог, тротуаров для предотвращения гололеда.

3.11 В состав работ зимнего бетонирования входят:

организация участка работ с установкой трансформаторной подстанции, инвентарных секций электроразводки, ограждения и т.п.;

навивка, крепление и подсоединение к трансформаторной подстанции нагревательных проводов;

укладка ГЭП и теплоизоляционных покрытий на открытые поверхности;

обеспечение (контроль, обслуживание) работы нагревательного оборудования и заданного режима термообработки бетона.

Затраты электроэнергии на термообработку 1 м составляют 70-80 кВт·ч.

Затраты труда на выполнение указанных выше работ составляют 4-7 чел.-ч на 1 м бетона. Работы выполняет бригада (арматурщики, бетонщики, электрики) в составе из 4-6 рабочих.

4 ПОДГОТОВКА К ЗИМНЕМУ БЕТОНИРОВАНИЮ

К зимнему бетонированию следует подготовить: зимнюю бетонную смесь, нагревательные провода и силовое оборудование, теплоизоляционные материалы, автобетононасос и бетоновод.