Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ процессов влагопотерь из бетона после укладки его в конструкции 10
1.1. Основные причины низкой прочности бетона конструкций 10
1.2. Изменение содержания воды в бетоне при его тепловой обработке 11
1.3. Влияние влагопотерь из свежего бетона на его структуру и прочностные характеристики 19
1.4. Способы предотвращения влагопотерь бетона при термообработке 21
1.5. Обеспечение трещиностойкости бетона в условиях сухого жаркого периода года в зависимости от различных технологических факторов 28
Выводы по главе 1 33
ГЛАВА 2. Применявщиеся материалы и методика исследования 34
2.1. Материалы исследований 34
2.2.. Методика проведения исследований 35
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. Исследование влияния пленкообразующих составов на структуру и свойства бетона 43
3.1. Качественное определение скорости испарения влаги из бетона. 43
3.2. Количественная оценка влагопотерь из бетона 56
3.3. Исследование влияния пленкообразующего покрытия на прочность бетона 60
3.4. Исследование влияния пленкообразующего покрытия на морозостойкость бетона 67
3.5.Определение влияния пленкообразующего покрытия на приповерхностную гидратацию бетона 72
Выводы по главе 3 80
ГЛАВА 4. Разработка технологии производства работ при бетонировании конструкций монолитных зданий с предохранением бетона от обезвоживания путем применения пленкообразующих материалов 83
4.1. Особенности технологии производства работ при бетонировании конструкций монолитных зданий с предохранением бетона от обезвоживания путем применения пленкообразующих материалов 83
4.2. Рациональная организации производства работ на объектах монолитного строительства 85
4.3. Повышение эффективности работ при устройстве различных конструкций монолитных зданий 88
4.4. Выбор и использование опалубок и опалубочных систем при монолитном домостроении 90
4.5. Производство работ при возведении монолитных зданий с применением пленкообразующих материалов в летнее и зимнее время года 92
4.6. Примеры определения экономической эффективности исследованных пленкообразующих составов для защиты железобетонных конструкций от влагопотерь в летнее время 102
Основные выводы 105
Список литературы. 108
- Влияние влагопотерь из свежего бетона на его структуру и прочностные характеристики
- Исследование влияния пленкообразующего покрытия на прочность бетона
- Рациональная организации производства работ на объектах монолитного строительства
- Производство работ при возведении монолитных зданий с применением пленкообразующих материалов в летнее и зимнее время года
Введение к работе
В последние годы высокими темпами развивается монолитное домо-
ф строение. В основном возводятся многоэтажные и высотные здания. В связи
с тем, что все работы выполняются на строительной площадке качество строительных работ зависит от каждого технологического этапа. Прочность и долговечность зданий и сооружений могут быть обеспечены только на основе использования качественного бетона и обеспечения его проектных качеств в процессе строительства.
В настоящее время разработан и используется целый ряд эффективных
'» методов тепловой обработки монолитного железобетона, обеспечивающих
получение изделий высокого качества при относительно небольших затратах энергии. К ним относятся различные способы электротермообработки - электропрогрев, предварительный электроразогрев бетонной смеси, электрообогрев, тепловая обработка продуктами сгорания природного газа, индукционный прогрев и в последнее время на территории Московской области при строительстве монолитных зданий часто применяется способ выдерживания бетона с использованием греющих проводов, закладываемых в конструкции при их бетонировании.
Процесс выдерживания бетона до достижения требуемой прочности и предохранение его от лишних влагопотерь является одним из главных факторов, оказывающих большое влияние на формирование структуры цементного камня и бетона. При испарении воды, как структурообразующего элемента, в бетоне появляются микро- к макропоры, процессы гидратации протекают не полностью, структура становится дефектной, заметно ухудшаются его физико-механические свойства и долговечность.
Существующие и применяемые в настоящее время способы защиты поверхности бетона от влагопотерь недостаточно эффективны. Одним из эффективных способов предотвращения влагопотерь является использование пленкообразующих материалов.
Проведенными исследованиями также установлено, что прочность обезвоженного бетона независимо от того, когда из него удалилась влага - сразу, до или после укладки, на 20-40% (а в отдельных случаях даже на 50%) ниже прочности бетона, твердевшего в нормальных условиях. Это объясняется затуханием процессов твердения и увеличением пористости вследствие быстрого испарения из него воды.
Ускоренное высыхание бетона приводит к значительной и неравномерной усадке (усадка поверхностных слоев бетона выше) и может вызвать появление усадочных трещин. Усадочные трещины могут появиться также и на контакте цементного камня с зернами крупного заполнителя вследствие сдерживающего влияния последнего на усадку цементного камня.
Однако отрицательное влияние влагопотерь бетона не ограничивается его усадочными деформациями. Вода, испаряясь из цементного камня, оставляет в нем после себя пустоты, которые понижают ого плотность и уменьшают прочность. Несмотря на то, что некоторое количество пор заполняется новообразованиями при гидратации цемента, оставшиеся поры и каналы отрицательно влияют на свойства бетона. Капиллярные поры, образуемые испаряющейся водой, имеющей с материалом физико-механическую связь, благоприятствуют впитыванию и миграции воды, которая замерзает в них при обычных условиях охлаждения (начиная с -6 до -8С). Капиллярные поры являются основным дефектом строения плотно уложенного бетона, понижающим его морозостойкость и коррозионную стойкость бетона и железобетона.
Исследования показывают, что применение эффективных способов защиты бетонов от влагопотерь используемых для бетонных и железобетонных конструкций, возводимых в жаркое время года, становится весьма важной задачей при современных темпах возведения монолитных зданий.
Целью диссертационной работы является разработка технологии возведения многоэтажных зданий из монолитного железобетона с эффективной защитой бетона при твердении от влагопотерь в любое время года.
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи и выполнены:
-исследование вариантов технологических схем производства бетонных работ при возведении монолитных зданий любой этажности с предохранением бетона в рано распалубленных конструкций от влагопотерь;
-изучение факторов, снижающих показатели физико-механических свойств бетона в любое время года и особенно в жаркий период при возведении монолитных конструкций;
-исследование влияния потерь влаги из бетона в процессе выдерживания на его физико-механические свойства;
-изучение основные физико-механических свойств, структурных изменений бетона, твердевшего под пленкообразующими материалами при термообработке.
-разработка рекомендаций по технологии нанесения пленкообразующих составов на уложенный бетон с целью предохранения его от влагопотерь;
Научная новизна работы состоит в том, что:
-разработаны технологические схемы производства бетонных работ при возведении монолитных зданий в жаркое время года с ранней распалубкой конструкций, обеспечивающие их высокое качество и долговечность.
-разработан эффективный метод предохранения свежего бетона в рано распалубленных конструкций от влагопотерь и обеспечение их высокого качества;
-показана взаимосвязь между влагопотерями из бетона раннего возраста и характером нарастания его прочности;
-экспериментально установлены факторы, снижающие показатели физико-механических свойств бетона в жаркое время года;
-разработана технология эффективной защиты бетона от влагопотерь при прогреве и при распалубке до достижения им проектной прочности;
Практическое значение работы заключается в следующем:
-разработана технология эффективной защиты бетона от влагопотерь в конструкциях при возведении зданий, при термообработке и при ранней распалубке путем применения пленкообразующих материалов;
-повышена достоверность прогноза изменения физико-механических характеристик бетона при производстве работ в жаркое время года и при термообработке;
-показаны средства малой механизации для нанесения пленкообразующих материалов;
-разработаны рекомендации по защите свежеуложенного бетона рано распалубленных железобетонных конструкций от влагопотерь в любое врем года;
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были доложены на научных конференциях в НИИЖБ, ЦНИИОМТП, МГСУ, ГАСИС, а также на заседаниях научно-технических советов ведущих строительных организаций.
Внедрение работы. Основные результаты научных исследований внедрены при строительстве ряда многоэтажных монолитных жилых зданий на территории Московской области, в т.ч. в г. Химки.
Публикации. Основное содержание выполненных научных исследований изложено в 15 научных статьях.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка использованной литературы, имеющей 117 наименований. Общий объем диссертации 119 страниц, в т.ч. 86 страниц машинописного текста, 28 рисунков и 16 таблиц.
На защиту выносятся следующие положения диссертации:
1 .Технологические схемы производства бетонных работ при возведении
монолитных конструкций в любое время года, обеспечивающие их высокое
качество и долговечность.
Результаты исследований основных причин низкой прочности бетона конструкций многоэтажных монолитных жилых зданий, возводимых в жаркое время года и при ранней распалубке, вследствие обезвоживания бетона.
Результаты теоретических, лабораторных и натурных исследований изменения прочности и долговечности бетона в зависимости от влагопотерь в разном возрасте.
Предложенная технология применения пленкообразующих материалов при выдерживании бетона с обеспечением прочностных характеристик долговечности.
Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю, академику Академии Архитектуры и Строительства Российской Федерации, доктору технических наук, профессору Крылову Б.А., консультанту Лауреату Государственной премии СССР, Заслуженному строителю России, доктору технических наук, профессору Абелеву М.Ю., сотрудникам кафедры ИНТ ГАСИС, специалистам и сотрудникам НИИЖБ за помощь при проведении экспериментов.
Особую благодарность выражаю Генеральному директору ЗАО «Химкинское СМУ МОИС-1» Щерба Вячеславу Григорьевичу за предоставленную возможность в проведении экспериментальных работ.
Влияние влагопотерь из свежего бетона на его структуру и прочностные характеристики
По данным Хамидова А, [102] бетон в среде с повышенной температурой и невысокой влажностью (t = 60С; ф = 30%) теряет 44% влаги через 7 часов твердения.
Значительные исследования по влиянию влагопотерь на свойства и структуру тяжелого бетона при тепловой обработке проведены Крыловым Б.А., Айрапетовым Г.А., Шахабавым Х.С. [40, 41, 105]. Исследованиями установлено, что подавляющее большинство (около 15%) испарившейся из бетона при его тепловой обработке воды теряется верхним слоем высотой 10 см и в основном в первые 8-10 часов после начала термообработки (около 90% влагопотерь к 24 часам). Область распространения процесса обезвоживания бетона и деструктивных процессов вследствие испарения влаги ограничивается прилежащим к неопалубленной поверхности слоем толщиной в пределах 20 см.
Как показало изучение процессов твердения бетона, основными факторами, влияющими на испарение воды из бетона при термообработке являются методы и параметры тепловой обработки, температура и влажность окружающей среды, а также вид цемента, пористость заполнителей, водоцемент-ное отношение, модуль открытой поверхности, способ ухода за бетоном и т.д.
Исследования влияния влагопотерь из свежего бетона на его структуру и прочностные характеристики проводились при строительстве многоэтажных монолитных зданий в г.Химки Московской области под руководством Крылова Б.А. Подбор состава бетонной смеси должен производится с учетом особенностей бетонируемых конструкций, условий приготовления, доставки, укладки и методов выдерживания. При этом содержание воды в бетонной смеси должно быть обосновано с точки зрения обеспечения проектных проч-ностей для назначенных соотношений В/Ц и необходимых пластических свойств для укладки и уплотнения бетонной смеси. Испарение воды из бетонной смеси, и особенно при ее излишнем содержании или при низких или очень высоких температурах оказывает отрицательное влияние не только на прочность бетона, но и на его морозостойкость и водонепроницаемость.
Некоторые опыты показали, что кратковременное высушивание образцов в возрасте 3 суток при температуре 110С в течение 3 часов вызывает понижение прочности при сжатии на 28-ой день до 47% от марочной прочности. Аналогичное высушивание образцов в возрасте 7 и 28 сут. понизило прочность бетона при сжатии соответственно до 71 и 97 % R2s- Еще большее снижение прочности при изгибе наблюдается при потере влаги. Потеря воды в количестве 20-25% в возрасте 28 сут. может понизить прочность образцов при изгибе на 40-45%.
Проведенными исследованиями [5, 26, 81, 82] также установлено, что прочность обезвоженного бетона независимо от того, когда из него удалилась влага - сразу, до или после укладки, на 20-40% (а в отдельных случаях даже на 50%) ниже прочности бетона, твердевшего в нормальных условиях. Это объясняется затуханием процессов твердения и увеличением пористости вследствие быстрого испарения из него воды.
Ускоренное высыхание бетона приводит к значительной и неравномерной усадке (усадка поверхностных слоев бетона выше) и может вызвать появление усадочных трещин. Усадочные трещины могут появиться также и на контакте цементного камня с зернами крупного заполнителя вследствие сдерживающего влияния последнего на усадку цементного камня.
Однако отрицательное влияние влагопотерь бетона не ограничивается его усадочными деформациями. Вода, испаряясь из цементного камня, оставляет в нем после себя пустоты, которые понижают ого плотность и уменьшают прочность. Несмотря на то, что некоторое количество пор заполняется новообразованиями при гидратации цемента, оставшиеся поры и каналы отрицательно влияют на свойства бетона. Капиллярные поры, образуемые испаряющейся водой, имеющей с материалом физико-механическую связь, благоприятствуют впитыванию и миграции воды, которая замерзает в них при обычных условиях охлаждения (начиная с -6 до -8С). Капиллярные поры являются основным дефектом строения плотно уложенного бетона, понижающим его морозостойкость [12] и коррозионную стойкость бетона и железобетона [33].
Как показывают опыты, испарение воды из бетона не только обусловливает рост общей и капиллярной пористости, но и, ограничивая степень гидратации цемента из-за недостатка влаги [105, 106], препятствует самозалечиванию структуры бетона. Исследования, проведенные Шахабовым Х.С. [105], показали, что прочность бетона вследствие испарения влаги может быть снижена на величину - до 30-35%, а морозостойкость - до 50% и более. Пр. этом влагопотери не ока зывают ощутимого влияния на прочность бетона, если их величина в течение тепловой обработки составляет не более 10% начального водосодержания и на морозостойкость - если эта величина не превышает 5%.
Бетоны на пористых заполнителях имеют меньшие по сравнению с тяжелым бетоном величины влагопотерь при тепловой обработке. У них также менее выражена зависимость ухудшения физико-механических характеристик от количества испарившейся влаги. По данным Шахабова Х.С. для ке-рамзитобетона в аналогичных условиях влагопотери составляют 73%) от таковых для тяжелого бетона, а для одинаковых с ним величин испарившейся влаги снижение прочности керамзитобетона на 30% меньше.
Многие исследователи утверждают, что испарение влаги сильно отражается как на структуре цементного камня, так и на качестве контактного слоя между ним и заполнителем. Перемещающаяся к поверхности испарения влага скапливается на нижних поверхностях зерен крупного заполнителя, ослабляя сцепление цементного камня с заполнителем.
На основе сказанного выше можно сделать вывод, что отрицательное влияние влагопотерь бетона выражается в больших усадочных деформациях, образованием направленной капиллярной пористости, ограничением степени гидратации цемента и в ослаблении контакта крупного заполнителя с цементным камнем и вследствие этого ухудшением физико-механических свойств и долговечности бетона железобетонных конструкций монолитных зданий.
Исследование влияния пленкообразующего покрытия на прочность бетона
Исследование влияния пленкообразующего покрытия на морозостойкость выполнялось на образцах мелкозернистого бетона размерами 10x10x10 см.
Состав мелкозернистого бетона Ц:П=1:2,5; В/Ц=0,49. Объёмная масса смеси 2165 кг/м3, содержание вовлечённого воздуха 6,0%). В расчёте на 1 м3 расход материалов составлял - цемента 543 кг, песка 1358 кг, воды 264 л. Использовали портландцемент марки 500.
Часть образцов в формах была защищена покрытием, предотвращающим испарение влаги с поверхности бетона. Покрытие наносили после исчезновения блеска воды на поверхности, что соответствовало началу процесса контракции. Таким образом, испарение влаги могло происходить только через верхнюю рабочую грань. Расход материала покрытия составлял 300 г/кв.м. Контрольные образцы покрытием не защищались. Через сутки после формовки контрольные образцы были извлечены из форм и взвешены. На образцы с покрытием после распалубки был нанесен пленкообразующий ма териал по остальным граням. Таким образом, образцы с покрытием были обработаны пленкообразующим составом со всех сторон. Через сутки образцы с покрытием были взвешены и вместе с контрольными образцами поставлены в разные темпера-турно-влажностные условия. Часть контрольных образцов без покрытия была поставлена в нормальные условия (температура 18-20С и относительная влажность 95%), часть оставлена в лабораторном помещении при температуре 18-20С и относительной влажности 50-60%. Образцы с покрытием оставлены также в лабораторном помещении при температуре 18-20С и относительной влажности 50-60%. По истечении 28 суток образцы были взвешены и испытаны на морозостойкость. Морозостойкость определена по 3-ему методу ГОСТ 10060 в 5%-ном растворе хлорида натрия при температуре замораживания -50С. Испы-тательная камера и вид образцов в процессе испытания представлены на рис. 3.10. Результаты определения морозостойкости бетонных образцов с покрытием и без покрытия, хранившихся в различных температурно-влажностных условиях, приведены в таблице 3.12. Полученные результаты показали, что хранение бетонных образцов без покрытия в сухих условиях (температура 18-20С и относительная влажность воздуха 50-60%) негативно сказалось на морозостойкости бетона. Потеря прочности бетона после 2 циклов замораживания и оттаивания составила 12,3% против нормируемой 5%. Образцы без покрытия, твердевшие в оптимальных условиях (температура 18-20С и относительная влажность воздуха 95%), показали морозостойкость равную F100. Примерно такую же морозостойкость показали образцы с покрытием, хранившиеся в сухих условиях. Это означает, что пленкообразующее покрытие способствует удержанию влаги в бетоне и получению плотной структуры в условиях, неблагоприятных для твердения бетона. Исследования проводились на трех образцах бетона: № 6-7 - образец, твердевший в сухих условиях с пленкообразующим покрытием (покрытие нанесено по всем граням); № 4-8 - образец, твердевший в нормальных условиях без покрытия; № 5-7 - образец, твердевший в сухих условиях без покрытия. Проводились рентгенографический анализ, термографический анализ, и определение потерь при прокаливании образца в муфельной печи. Отбор частных проб осуществлялся путем последовательного по глубине высверливания проб в центре образца. Всего из каждого образца отбиралось по 3 г проб, отобранных в интервалах глубин 0-10 мм, 10-20 и 20-30 мм. Такой отбор был обусловлен необходимостью устранения неоднородности проб, возникающих при формировании образца. Рентгенографический анализ проводился на автоматизированном ди фрактометре ДРОН-3 с использованием автоматической регистрации спектра. Рентгенограммы проб с разной глубины от поверхности образцов, твер девших в различных условиях, приведены на рис. 3.11-3.19. В качестве частного критерия уровня гидратации было выбрано содержание портландтида (Са(ОН)2). -Графики изменения содержания портланд-тида в пробах приведено на рис. 3.20. Установлено, что содержание портландтида в слое 0-10 мм в образце без покрытия, твердевшим в сухих условиях (№ 5-7), в интервале глубины от - ,, поверхности 0-10 мм присутствует 2,0% портландтида и отмечается незначи тельная карбонизация с образованием одного-двух процентов СаС03; в том же образце в интервале глубин 10-20 мм отмечается рост содержания портландтида до 2,5-3%, а в интервале 20-30 мм глубины от поверхности образца содержание портландтида увеличивается до 8,0% . Для образца с покрытием, твердеющим в таких же условиях (№ 6-7), содержание портландтида в интервале 0-10 мм составляет 6,5%, а начиная с интервала 10-20 мм колеблется около 8,2%. Для образца, твердевшего в нормальных условиях, содержание портландтида на всех анализируемых глубинах изменялось в пределах 8-8,5%. Следовательно, пленкообразующее покрытие обеспечивает гидратацию цемента в поверхностном слое близком к нормальным условиям хранения. Степень гидратации цемента в поверхностном слое бетона без покрытия резко снижается (рис. 3.20). Термографический анализ проводился для подобных проб на деривато-графе Q-1500. Для дериватографических исследований отбирались точечные пробы из центральной части каждого из образцов.
Рациональная организации производства работ на объектах монолитного строительства
В процессе работы над диссертацией были исследованы особенности организации работы большого количества заводов по производству товарного бетона, расположенных в Московской области. Как показали результаты этих работ на многих заводах эксплуатация складов цемента и заполнителей связана с рядом сложностей, возникающих (особенно в периоды отрицательных температур) по всей технологической цепи, начиная с приема материалов до приготовления бетонной смеси, которые происходили из-за использования устаревшего оборудования, отсутствия входного контроля при поступлении материалов и несоблюдения соответствующих технологий приемки и хранения цемента и заполнителей. На заводах в последнее время не проводились лабораторные исследования характеристик цемента. Это в свою очередь приводило к поставке на объекты строительства монолитных зданий некачественной бетонной смеси.
В настоящее время в российских условиях используются более 10 видов химических добавок в бетонную смесь, которые определяют принципиальную технологию работ, включая режимы транспортирования бетонной смеси, применяемые для ее укладки машины и оборудование, методы выдерживания бетона. Были изучены технологии применения химических добавок для различных составов бетонной смеси, в первую очередь наиболее применяемых добавок - суперпластификатора С-3 и нитрита-натрия.
Как показал анализ работы заводов-поставщиков товарного бетона на объекты монолитного домостроения и опыта работы строительных организаций, почти повсеместно имеются отклонения от установленных норм и требований технологий при приготовлении бетонной смеси, перевозки, подачи в места непосредственной укладки и т.д. Это в свою очередь вызывает повышение требований по непрерывному контролю качества поставляемого на объект товарного бетона.
При исследованиях особое внимание уделялось установлению основных причин нарушений технологических процессов при дозировании составляющих бетона и перемешивания бетонной смеси. Процесс перемешивания нельзя рассматривать только как механическое осреднение содержания в объеме готового материала его составляющих. Это условие не является достаточным для получения материала с наилучшими свойствами. Перемешивание должно обеспечить оптимальные условия протекания физико-химических процессов формирования технологических свойств бетонной смеси и физико-механических свойств бетона в процессе его твердения. Продолжительность перемешивания зависит от конструкции бетоносмесителя, вида применяемых материалов и их соотношения в смеси, а также ряда других факторов.
На основе проведенных исследований был сделан вывод, что хорошую бетонную смесь, отвечающую всем требованиям нормативных документов, можно приготовить только на заводах, оборудованных современным оборудованием, обеспеченных квалифицированными кадрами и качественными исходными строительными материалами, входящих в состав бетонной смеси. Поэтому при монолитном домостроении в условиях Московской области эффективным считается централизованная поставка бетонной смеси и для ее доставки необходимо использование автомобильного транспорта.
На ряде объектов монолитного домостроения нами была изучена эффективность использования автобетоносмесителей отечественного производства. ЗАО «КОМЗ-Экспорт» выпускаются автобетоносмесители на базе МАЗ-63035, КрАЗ 65101 и КамАЗ-53229 вместимостью до 7 м3 (мод. 69361). С участием представителей поставщика автобетоносмесителей была установлена эффективность загрузки бетонной смесью автобетоносмесителей АБС-7 на различных шасси, что необходимо для расчета количества транспортных средств при непрерывном бетонировании. Требуемые прочностные и технологические показатели были обеспечены для плотности бетонной смеси 2,1-2,4 т/м3, при дальности перевозки 15-30 км, скорости вращения барабана 3 об/мин и скорости движения автобетоносмесителей 45-50 км/час.
Было изучено изменение подвижности бетонной смеси с химическими добавками (С-3) и без них при перевозках смеси автобетоносмесителем АБС-7 на различные расстояния.
Обеспечение высокого качества работ при возведении конструкций и снижения себестоимости строительной продукции и сроков строительства невозможны без механизации процессов подачи бетонной смеси непосредственно в места укладки. Был изучен целый ряд бетононасосов отечественного и импортного производства.
Для исследований был выбран бетононасос фирмы «Putzmeister» (Германия), которая является одним из ведущих производителей и предлагает потребителям большой ряд бетононасосов марки BSA производительностью 20...110 м3/ч с высотой подачи бетонной смеси 50...120 м и дальностью подачи по горизонтали до 1100 м. Наряду со стандартным исполнением, производительность в мощных СБН может достигать 150 м3/ч при диаметре цилиндров 230 мм, мощности используемого двигателя до 300 кВт и давлении на смесь более 20 МПа.
Стационарные бетононасосы фирмы оборудованы в основном S-образным плоским распределительным устройством (шибером). Толстостенный шибер, благодаря высокой износостойкости, имеет продолжительный срок службы, в том числе и при работе с тяжелыми бетонными смесями, имеющими наибольшую крупность заполнителя до 63 мм.
В России очень хорошо зарекомендовали себя стационарные бетононасосы BSA марок 1406-D и 1407-D, 2109-D и 2109H-D.
При возведении 17-22-этажных монолитных домов в г.Химки была изучена эффективность использования бетононасосов «Putzmeister» BSA-1407-D. Эти бетононасосы оснащены дизельным двигателем ДОИТЦ (215 кВт), объем подачи бетона составляет до 71 м3/час. Бетононасос укомплектован трубопроводом SK-5,5, состоящего из стального бетоновода длиной 100 м.
В результате исследований были внесены изменения в технологию работ по бетонированию конструкций. При изменении высоты выполняемых бетонных работ от 5 до 20 этажей, снижение трудоемкости работ при использовании «Putzmeister» BSA-1407-D по сравнению с краном ХАСО-125 составило от 2,75 до 4,10 раза. Экономическая эффективность составила в среднем 100 руб. на 1 м3 бетона. Сроки строительства отдельных объектов были сокращены на 2,5-4,0 месяца. Все объекты сданы с хорошим качеством и в настоящее время находятся в эксплуатации.
Производство работ при возведении монолитных зданий с применением пленкообразующих материалов в летнее и зимнее время года
Разработанные принципы и методические подходы к выбору рациональных составов бетонных смесей, технологии производства и механизации арматурных, опалубочных и бетонных работ позволили создать комплексное технологическое решение, обеспечивающее интенсификацию строительных процессов и качество строительно-монтажных работ.
Было выполнено сравнение исследованных пленкообразующих составов с другими способами защиты бетона конструкций монолитных зданий в жар-кое время года (расчет приводится ниже). Расчеты экономической эффективности применения пленкообразующих составов показали, что с увеличением объема выполняемых бетонных работ при непрерывном бетонировании эффективность применения пленкообразующих составов растет (рис. 4.6.).
Применение других способов защиты бетона от влагопотерь приводит к увеличению трудозатрат. Расчеты показали, что чем выше класс применяемого бетона, тем выше экономическая эффективность применяемых для защиты бетона пленкообразующих составов.
Экономическая эффективность применения пленкообразующих составов, наряду с технической целесообразностью полностью проявилась при производстве работ в летнее время года. Ниже приводится два расчета по предохранению уложенного бетона от влагопотерь в период выдерживания: путем использования пленкообразующих материалов и путем укрытия бетона брезентом, постоянно смачиваемым в течение всего периода выдерживания.
Укрытие неопалубливаемой поверхности пленкообразующим составом (на примере междуэтажного перекрытия площадью 1000 кв.м.). 1. Стоимость пленкообразующего состава 13 руб./кг. Расход 300 г/кв.м или 0,3 кг/кв.м. Расход всего - 0,3 х 1000 = 300 кг. Стоимость всего - 300 х 13 = 3900 руб. 2. Стоимость работы (распыление производится с СО - 71, производительность 0,3 кг/мин.). Время нанесения состава 300 : 0,3 = 1000 мин.( 16,67 час). Стоимость 1 чел./час = 77,8. Стоимость работ всего - 16,67 х 77,8 =1297 руб. 3. Общие затраты составляют: 3900 + 1297 = 5197 руб. Пример 2. Уход за бетоном путем укрытия с брезентом с поливом водой (на примере междуэтажного перекрытия площадью 1000 кв.м.). 1. Стоимость воды с устройством временного водопровода 21,8 руб. Толщина покрытия водой - 2 см (0,02 м). Время поддержания укрытия 7 суток (поливка 30 раз). Расход воды 0,02 х 30 х 1000 = 600 литров. Стоимость воды 600 х 21,8 = 13080 руб. 2.. Стоимость брезента площадью 2,7 х 6,8 = 18,36 кв. м составляет 1200 руб. Использование брезента 3 раза с учетом времени выдерживания бетона. ( Необходимый расход брезента 1000 : 18,36 :3 = 18 шт. Всего стоимость бре зента 1200 х 18 = 21600 руб. 3. Стоимость работ. Стоимость поливки водой 100 кв. м 52,2 руб. Стоимость поливки 1000 кв. м 522 руб. Стоимость покрытия и последующего снятия брезента с бетонной поверхности 1 брезента 75,4 руб. Всего стоимость покрытия брезентом 75,4 х 18 = 1357,2 руб. 4. Общие затраты составляют: 13080 + 21600 + 522 + 1357,2 = 36559,2 Как видно из приведенных примеров по стоимости и по трудоемкости применение пленкообразующих составов более выгодно по сравнению с применением покрытия брезентом постоянно смачиваемого водой. Таким образом, применение пленкообразующих составов для предохранения бетона от влагопотерь на ранней стадии твердении в 7 раз выгоднее. (Ц 1. Разработана технология бетонирования конструкций при возведении многоэтажных зданий из монолитного бетона с защитой его от влагопотерь сразу после укладки, а также бетона в преждевременно распалубливаемых конструкций до достижения установленной проектом прочности, что обеспечивает получение железобетонных конструкций высокого качества и долговечности. 2. Предложены технологии применения пленкообразующих материалов, І ііу защищающих бетон от влагопотерь в монолитных конструкциях, возводимых в любых температурных условиях. 3. Разработана методика, позволяющая с высокой точностью (до 0,01 г) исследовать влагопотери бетона и влагозащитные свойства пленкообразующих материалов, предназначенных для предотвращения влагопотерь при его термообработке. 4. При использовании термообработки бетона экспериментально установлено, что предпочтение следует отдавать пленкообразующим материалам на водной основе, которые не содержат токсичных, пожаро- и взрывоопасных растворителей, наиболее просты с точки зрения технологии изготовления и нанесения, и отличаются низкой стоимостью. 5. На основе исследований для практического применения рекомендуется вододисперсный пленкообразующий состав ВПС-Д, обладающий высокими влагозащитными свойствами и хорошей адгезией к бетону.
