Возведение зданий в экстремальных условиях

К экстремальным климатическим условиям относят низкие темпера-туры наружного воздуха, жаркий климат, районы с высокими ветровыми нагрузками, морское побережье с явно выраженной высокой влажностью воздуха.

По нормативным требованиям условия зимнего периода наступают при установлении среднесуточной температуры наружного воздуха ниже 5°С и при минимальной суточной температуре ниже 0°С. Зимний период в наибольшей степени оказывает влияние на возведение конструкций зданий и сооружений из монолитного бетона. Прекращение бетонных работ зимой привело бы к увеличению сроков строительства объектов, возрастанию накладных расходов и сроков оборачиваемости инвестиций. В результате возрастает себестоимость строительной продукции и сокращается объем ее реализации с порождением целого ряда социальных проблем. К производству бетонных работ в зимний период предъявляется ряд требований, основные из которых: • выбор и технико-экономическое обоснование способа зимнего бетонирования, разработка технологической карты производства работ; • необходимость подогрева бетонной смеси на стадии приготовления до температуры не более 35°С; • максимальное сохранение начальной тепловой энергии бетонной смеси при ее доставке на объект и в период укладки в конструкцию; • удаление снега из заопалубленного пространства и наледи с арматурного каркаса; • увеличение продолжительности уплотнения бетона на 25% при его укладке в конструкцию; • обеспечение заданных температурно-влажностных условий выдерживания бетона; • достижение требуемой прочности бетона по морозостойкости до его замораживания. Замерзание воды в бетоне влияет и на другие процессы, снижающие его прочность. Так, ледяная пленка обволакивает арматуру и заполнитель в бетоне, препятствуя тем самым их необходимому сцеплению с цементным тестом и созданию плотной структуры бетона после оттаивания. Основой формирования технологии зимнего бетонирования является обеспечение условий, при которых монолитные железобетонные конструкции в короткие сроки с наименьшими затратами могли бы набрать критическую прочность по морозостойкости или требуемую для восприятия проектных нагрузок с необходимым качеством. В условиях жаркого климата во время твердения бетона под действием высоких температур ускоряется процесс гидратации. Нужное качество бетона при выполнении бетонных процессов в условиях жаркого климата можно обеспечить за счет использования таких методов, которые сводили бы на нет возможность его обезвоживания. При приготовлении смеси бетона следует принимать меры по хранению нужной консистенции до укладки ее в опалубку, увеличивая количество воды, но это требует увеличения расхода цемента, что также приведет к образованию направленных мелких каналов. Для снижения температуры смеси используют прохладную воду во время ее приготовления, для этого добавляют до 50% льда от массы воды. Возможно также обдува прохладным воздухом наполняемых материалов. Во время транспортировки смеси тара должна иметь термоизоляцию, а расстояние перевозки до 15 км. Даже при температуре воздуха 35 С, теряет смесь полностью подвижность спустя 40 мин. Лучшим решением является приготовление смеси бетона уже на месте самой укладки. Основная задача выдержки свежеуложенной бетонной смеси - предотвратить ее обезвоживание. Рациональным решением является покрытие бетона пленками, битумами, лаками или другими полимерными материалами, которые уменьшают потери воды на 80,90%. Хорошо также защищать бетон слоем воды (метод «водного бассейна»). Уменьшение обезвоживания можно достичь интенсификацией процесса твердения смеси бетона, используя высокоактивные цементы, добавки, ускоряющие твердение, а также методы тепловой обработки. В условиях Дальнего Востока актуальны региональные факторы, усложняющие строительство: сильные сезонные ветра на побережье; влажность воздуха в летний период часто достигает 100%; сейсмическая активность в ряде районов; пересечённый рельеф в большинстве районов строительства. Решение возникающих вопросов в процессе строительства следует искать в тщательной проработке технологических решений, применении современных технологий и строительных материалов, комплексной механизации всех процессов, неукоснительной производственной дисциплине и постоянного повышения квалификации работников.

55.Основные технологические требования при монтаже конструкций в зимних условиях

К производству бетонных работ в зимний период предъявляется ряд требований, основные из которых:

• выбор и технико-экономическое обоснование способа зимнего бетонирования, разработка технологической карты производства работ;

• необходимость подогрева бетонной смеси на стадии приготовления до температуры не более 35°С;

• максимальное сохранение начальной тепловой энергии бетонной смеси при ее доставке на объект и в период укладки в конструкцию;

• удаление снега из заопалубленного пространства и наледи с арматурного каркаса;

• увеличение продолжительности уплотнения бетона на 25% при его укладке в конструкцию;

• обеспечение заданных температурно-влажностных условий выдерживания бетона;

• достижение требуемой прочности бетона по морозостойкости до его замораживания.

Формирование прочностных характеристик бетона в зимних условиях имеет свои особенности. Основной проблемой является замерзание в бетоне в начальный период его структурообразования химически несвязанной воды затворения с последующим увеличением ее объема до 9% и сопутствующим разрушением связей в бетоне.

При этом его конечная прочность на 15...20% ниже прочности бетона, выдержанного в нормальных условиях.

Замерзание воды в бетоне влияет и на другие процессы, снижающие его прочность. Так, ледяная пленка обволакивает арматуру и заполнитель в бетоне, препятствуя тем самым их необходимому сцеплению с цементным тестом и созданию плотной структуры бетона после оттаивания.

Основой формирования технологии зимнего бетонирования является обеспечение условий, при которых монолитные железобетонные конструкции в короткие сроки с наименьшими затратами могли бы набрать критическую прочность по морозостойкости или требуемую для восприятия проектных нагрузок с необходимым качеством.

Бетонную смесь необходимо транспортировать в утепленных бункерах, ящиках или автомобилях с оборудованием для подогрева отработанными газами. При хранении на объекте бетонную смесь защищают от ветра и атмосферных осадков. Запрещается укладывать в полость стыков схватившуюся или подмороженную смесь, а также добавлять в нее горячую воду.

Заделку стыков осуществляют одним из трех следующих способов:

- безобогревным — бетонами с противоморозными добавками,

- обогревным — обычными бетонами с тепловой обработкой,

- комбинированным — бетонами с противоморозными добавками с последующей тепловой обработкой.

Протяженные стыки с малым объемом замоноличивания рекомендуется обогревать с помощью нагревательных проводов, заделанных в сборные железобетонные конструкции при их централизованном изготовлении на заводах ЖБИ.

Обогрев нагревательными проводами, заделанными в бетон, применяют для удаления наледи с поверхности стеновых панелей. Для этого панели перед монтажом укрывают брезентом и нагреватели в них подключают под напряжение на 1-2 ч. При «монтаже с колес» готовых панелей с замоноличенными нагревательными проводами и обогреве ими бетона стыковых соединений создаются условия для высокого темпа строительства многоэтажных панельных зданий, не зависящего от суровых климатических условий.

Способ обогрева стыков сборных железобетонных элементов нагревательными проводами:а - с укладкой нагревательного провода в стык колонн на стройплощадке; б - с замоноличиванием проводов в стеновую панель на заводе (армирование условно не показано); 1 - сборные железобетонные колонны; 2 - нагревательный провод; 3 - проводочные скрутки; 4 - клеммник; 5 - стеновая панель

Обогрев бетона с противоморозными добавками:

-Химические добавки, вводимые в бетонную смесь, улучшают физико-механические свойства бетона, а в ряде случаев позволяют сократить удельный расход цемента и энергоресурсов.

-Противоморозные добавки целесообразно вводить в бетонную смесь, подвергаемую электрообогреву, для понижения температуры льдообразования и сохранения более значительного срока удобоукладываемости смеси в случаях, когда условия транспортирования и укладки ее при отрицательной температуре наружного воздуха не позволяют сохранить положительную температуру смеси до начала обогрева.