Технология производства монтажных и бетонных работ в зимних условиях

  Установку греющей опалубки на стык колонны производят вручную из половин с установленными на них греющими кассетами или поэлементно. Масса отдельного элемента греющей кассеты 5,5...9 кг; масса всей опалубки для колонны сечением 250Х500 мм составляет 70 кг. Кассеты включают в сеть до бетонирования стыка. После предварительного двухчасового обогрева полости стыка кассеты отключаются для укладки бетона. Последующая тепловая обработка бетона стыка – нагрев до 50°С и изотермический прогрев при данной температуре периодическим включением и выключением тока. Расход электроэнергии при автоматическом регулировании и температуре наружного воздуха до -15°С равен 35 кВт·ч на один стык. При ручном регулировании он равен 50 кВт·ч на один стык

  Конструкция стыка ригеля и плит перекрытий позволяет производить только односторонний периферийный обогрев. Для этой цели применяют отражательные печи. Печь представляет собой инвентарный короб (рис. 12) длиной 1300 мм, выполненный из двух вальцованных металлических листов, между которыми уложена теплоизоляция из минеральной ваты толщиной 50 мм. Внутренний лист является одновременно параболическим отражателем, вдоль фокусной оси которого расположены два трубчатых электронагревателя мощностью по 0,8 кВт с напряжением сети 220В. Каждый короб имеет кабельный вывод, оканчивающийся викой трехфазного штепсельного разъема; один из штырей которого заземляющий. Масса короба 50 кг. Для уменьшения потерь теплоты и влаги короб по периметру засыпают опилками. Расход электроэнергии при температуре наружного воздуха -15°С, температуре нагрева +50°С и автоматическом ее регулировании равен 25 кВт·ч на стык.

  Для автоматического поддержания заданной постоянной темпера- туры обработки  бетона служит блок питания и управления. Он состоит из питающего кабеля, терморегулятора и коробки управления. В металлическом ящике коробки управления смонтированы: магнитный пускатель, переключатель, сигнальная лампа и клеммник для подсоединения выводов греющих кассет. Коробка управления вставляется в направляющие металлической опалубки стыка. Терморегулятор имеет одну пару нормально замкнутых контактов, которые размыкаются при повышении температуры выше заданной. Терморегулятор включается в сеть с напряжением 220 В. Использование его позволяет автоматизировать все виды тепловой обработки бетона на монтаже. Для обогрева стыкуемых элементов применяют также электродные панели, на которых смонтированы три стальные шины, служащие электродами, с конусными штырями, улучшающими соприкосновение электродов с бетоном. Применяют, кроме того, фанерные короба, укладываемые по длине стыка сборной конструкции сверху. Внутри короба, утепленного слоем пенопласта, располагают тепловые электролампы. 
 
 
 

3. Проведение кровельных  работ зимой. 

    Проведение  кровельных работ зимой, как правило, - вынужденная мера. Обычно это связано с задержками финансирования, несвоевременным принятием решения, нарушением планов и графиков проведения работ и т.д. Многим кровельным организациям знакома ситуация, когда работа с Заказчиком начинается весной (к сезону), и вопрос не решается все лето. И вот, когда отступать уже некуда, в октябре-ноябре Заказчик готов или вынужден согласиться, что пора начинать "делать кровлю".  
Удивительно, но кровельщики утверждают, что благодаря такому подходу, именно осенние месяцы являются пиком кровельного сезона. Немало объектов, начатых в сентябре, "уходят в зиму". Поэтому специалисты в полной мере представляют себе, как можно выполнить монтаж плоской кровли в зимних условиях.  
 
Необходимо учесть общую зимнюю специфику:

• короткий световой день;
• мороз, ветер, снегопады со всеми вытекающими последствиями, такими, как, увеличение доли подготовительных и вспомогательных работ (уборка снега, колка льда, просушивание поверхности);
• повышенные расходы на теплую спецодежду для рабочих;
• дополнительные расходы на тепляки и тенты.

     
 
К сожалению, помимо общего повышения  затрат, все это приводит к снижению производительности труда и рентабельности работ.  
 
Идеальный выход - устройство стационарного укрытия над всей кровлей или местом проведения работ. При наличии освещения и тепловых пушек можно работать, практически, как летом. Это эффективное, но дорогое решение, оно не всегда технически выполнимо, и Заказчик не всегда готов на такие затраты.  
 
Вопрос первостепенной важности - выбор кровельного материала и технологии.  
 
Для зимних работ подбирается материал с хорошими показателями по морозостойкости. Морозостойкость материала характеризуется таким параметром, как гибкость на брусе. Тестирование проводят следующим образом: образец материала загибают на брусе определенного радиуса и постепенно понижают температуру. Морозостойкость определяется минимальной температурой (в градусах Цельсия) при которой на брусе данного (минимального) радиуса при разгибании образца на поверхности не появляется трещин. Таким образом, чем ниже температура гибкости на брусе, и чем меньше радиус бруса, тем лучше материал приспособлен к работе зимой.  
 
В России подходящими материалами являются полимерно-битумные - Техноэласт, Изоэласт, Филизол, и, естественно, полимерные мембраны.  
 
Традиционные полимерно-битумные материалы укладываются путем подплавления нижнего битумного слоя. К сожалению, незначительный перегрев приводит к ухудшению свойств кровельного материала и покрытия в целом, что особенно характерно при проведении работ зимой. Битумно-полимерные материалы становятся достаточно хрупкими при низких температурах. Эти материалы рекомендуется хранить в теплом помещении, работать с ними на кровле - с тепловой завесой. При этом возрастает расход газа для горелок, снижается производительность. Частично решает проблемы механическая фиксация нижнего слоя. Таким образом, исключается участие приклеивающих мастик, одна из стадий наплавления. Самые современные битумно-полимерные материалы имеют рабочую температуру до -5 - 15 ^оC.  
 
Кровельные гидроизоляционные мастики хотя и не имеют таких ограничений рабочей температуры и не теряют адгезию на морозе и отлично гидроизолируют поверхность, но следует учитывать, что зимой эти материалы густеют, наносить мастику становится сложнее, процесс полимеризации существенно замедляется.  
 
По характеристике "гибкость на брусе" лучшие материалы на сегодня - полимерные кровельные мембраны, они не имеют ограничений рабочей температуры (морозостойкость мембраны ТПО до - 600С). Эти материалы укладываются в один слой, выпускаются рулонами большой ширины (2 метра и более). Это значит, что сокращается количество швов и время, затрачиваемое на их соединение. Современные полимерные мембраны обладают и другими достоинствами - долговечностью, надежностью, технологичностью - качествами, которые делают эти материалы незаменимыми при строительстве крупных ответственных объектов.  
 
Разумеется, зимой есть трудности и при работе с полимерными материалами. Несмотря на свои хорошие характеристики, мембраны на морозе становятся более жесткими, хуже раскладываются. Чтобы с этим справиться, кровельные материалы хранят в теплом помещении, ежедневно вынося на кровлю необходимое для работы количество.  
 
Специализированными кровельными организациями (такими как, например, ТемпСтройСистема, работающая с полимерными мембранами уже более 9 лет) накоплен достаточный опыт зимнего монтажа мембран и из синтетического каучука ЭПДМ, и термопластичных мембран ТПО, ПВХ, Резитрикс. Монтаж мембраны ЭПДМ ведется с применением клеев, самоклеящихся лент, герметиков. Основная трудность при работе зимой - медленная полимеризация клея. Работа в таких условиях требует большей ответственности, возрастает вероятность брака, и весной кровлю обязательно дополнительно проверяют.  
 
При монтаже термопластичных мембран скрепление швов производится потоком горячего воздуха при помощи автоматического и ручного оборудования. Здесь мешает работать ветер. Даже при умеренном ветре тепло просто уносится и не доходит до материала. В этом случае приходится монтировать индивидуальные домики для кровельщиков, или временные ветрозащитные стенки. Хотя автоматические аппараты позволяют настраивать параметры сварки в соответствии с внешними условиями и производить однородные, равномерные, надежные швы, мороз и ветер снижают скорость работ.  
 
Затрудняют работы на кровле и снегопады. Возникают проблемы не только уборки снега, но и того, что снег, как правило, нельзя просто сбрасывать вниз, поскольку там проходит улица, находится автостоянка и т.п. В таких случаях применяется малая снегоуборочная техника.  
 
Если ударят сильные морозы - ниже -20С, то, конечно, работы замедляются, вплоть до приостановки, поскольку не выдерживают люди.  
 
Существуют редкие виды кровельных работ, которые зимой делать удобнее, чем летом. Это вскрытие старой битумной кровли. На морозе битумные материалы становятся хрупкими, легче раскалываются и удаляются. Зимой снижается риск затопления верхних этажей, просто потому, что нет дождей.  
 
Если в планах по реконструкции - утепление старой кровли, то, учитывая регулярные зимние оттепели, стоит подумать о качественном непромокаемом или не впитывающим влагу утеплителе, например минераловатном или полистирольном (Нобасил, Rockwool, Пеноплэкс).  
 
Таким образом, если подготовить зимние работы: разумно определить сроки производства работ, с учетом снижения производительности и простоев в непогоду; правильно выбрать материалы; предусмотреть теплые бытовки для рабочих; теплый склад для материалов; временные укрытия для работы на кровле; подготовиться к снегоуборочным мероприятиям; - то кровля будет успешно смонтирована и зимой.  
 
 
 
 

4. Приготовление и  транспортирование  бетонных смесей. 

  Составляющие  бетонных смесей при низких температурах предохраняют от попадания снега, образования наледи и замерзания. Цемент хранят в закрытых емкостях.

  На  бетонных заводах организуют подогрев составляющих и воды затворения, а  сам процесс приготовления осуществляют в утепленном помещении, чем обеспечивают выход бетонной смеси заданной температуры.

  Для подогрева песка и щебня используют специальные регистры, через которые  пропускают разогретую до 90°С воду или пар. Воду подогревают (табл. 1) преимущественно паром в водонагревателях, откуда ее подают в расходные баки, устанавливаемые в дозировочном отделении, а из них — в дозаторы.

  Для получения заданной температуры  бетонную смесь можно приготовлять в бетоносмесителях принудительного  действия с паропрогревом.

  Транспортируют  бетонную смесь зимой в утепленных бетоновозах, специальных контейнерах, автосамосвалах с подогревом кузова выхлопными газами. Кузов накрывают брезентом или утепленными щитами, бадьи и бункера — деревянными утепленными крышками. При этом исключают дополнительные перегрузки, во время которых температура смеси интенсивно падает.

  При транспортировании смесей к месту  укладки по бетоноводам перед  началом бетонирования звенья бетоновода утепляют (например, матами из минеральной  ваты) и обогревают паром или горячей  водой. При температуре ниже — 10°С магистральный бетоновод прокладывают в утепленном коробе вместе с паропроводом.

  При разборке звенья бетоновода прочищают  скребками, щетками, пыжами; промывать  их водой во избежание образования  наледи запрещается.  

5. Метод термоса. 

  При методе термоса бетонную смесь температурой 20...80°С укладывают в утепленную опалубку, а открытие поверхности защищают от охлаждения. Обогревать ее при этом не требуется, так как количество теплоты, внесенное в смесь при приготовлении, а также выделяющееся в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой (экзотермии), достаточно для ее твердения и набора критической прочности.

  Метод термоса применяют при бетонировании  массивных конструкций. Степень  массивности оценивают модулем  поверхности    М_n=F/V,

    где F — площадь суммарной охлаждаемой поверхности конструкции, м²;  V — объем конструкции, м³.

  Конструкция считается массивной при М_n£6, средней массивности при M_n=6...9 и ажурной при M_n³9.

  При определении М_n не учитывают площадь поверхностей конструкций, соприкасающуюся с талым грунтом, хорошо прогретой бетонной поверхностью или каменной кладкой. Для длинномерных изделий и конструкций (например, колонн, ригелей, балок) М_n определяют отношением периметра их поперечного сечения к его площади.

  Метод термоса применяют для конструкций  с М_n£6, а при предварительном разогреве бетона до 60...80°С — с М_n=8...10.

  При проектировании термосного выдерживания бетона подбирают тип опалубки и  степень ее утепления. Сущность метода термоса состоит в том, чтобы  бетон, остывая до 0°С, смог за это время набрать критическую прочность. Учитывая это, назначают толщину и вид утеплителя опалубки. Утепление опалубки выполняют без зазоров и щелей, особенно в местах стыкования теплоизоляции. Для уменьшения продуваемости опалубки и предохранения ее от увлажнения по обшивке прокладывают слой толя.

  Опалубку  из железобетонных плит утепляют с  наружной стороны, навешивая на них  маты. Поверхность, соприкасающуюся  с бетоном, перед началом бетонирования  обязательно прогревают. По окончании  бетонирования немедленно утепляют верхние открытые поверхности, при этом теплотехнические свойства этого утеплителя (покрытия) должны быть не ниже, чем у основных элементов опалубки.

  Опалубку  и утеплитель демонтируют по достижении бетоном критической прочности. Поверхности распалубленной конструкции ограждают от резкого перепада температур во избежание трещинообразований.

6. Бетонирование с  предварительным  электроразогревом  смеси.

  Доставка  разогретой в процессе приготовления  бетонной смеси к месту бетонирования  сопровождается значительными потерями теплоты, повышением жесткости смеси и снижением ее удобоукладываемости. При транспортировании на большое расстояние смеси могут схватываться и изменять свои свойства. Для исключения этих недостатков разогревать бетон целесообразнее непосредственно у места бетонирования. Для этого используют специальные электроды, которые погружают в бетонную смесь, находящуюся в кузове самосвала или в бункере. Подводя к ним электрический ток промышленной частоты напряжением 380В, нагревают бетонную смесь в течение 5...10 мин до необходимой температуры (75...90° С).

  В процессе разогрева бетонные смеси  резко теряют свою подвижность, что  затрудняет их укладку и уплотнение. Повышают удобоукладываемость введением  в смеси пластифицирующих добавок.

  Бадья, оснащенная пластинчатыми электродами (рис. 1), представляет собой поворотный корпус 1 с сегментным затвором 5, в котором размещены три электрода 2, одной стороной закрепленные на вертикальной стенке, а другой — на наклонной стенке бадьи. На наклонную поверхность бадьи навешивают вибратор 4. Число бадей зависит от средств доставки бетона, а также скорости и объема бетонирования. Электроразогрев бетона в бадьях требует строгого соблюдения правил электробезопасности.

  Пост  электроразогрева (рис. 2) устраивают на горизонтально спланированной площадке. Ограждают ее забором 3 высотой 1,5...1,7 м, в котором устраивают въездные ворота 6. Площадку оборудуют светильниками 4 и световой сигнализацией. Корпуса бадей 1 размещают на деревянном настиле, заземляют и присоединяют к зажимам электродов кабель 8.

  Бетонную  смесь из транспортных средств выгружают  и равномерно распределяют в бадьях с помощью кратковременного вибрирования. Затем подают электрический ток  на электроды. Для контроля за температурой разогрева смеси в бадьях устанавливают термометры. Так как в процессе разогрева находиться обслуживающему персоналу в зоне ограждения запрещается, контролируют разогрев с пульта управления 7, вынесенного за пределы площадки. Въездные ворота снабжают концевыми выключателями. Если электроды включены в сеть, то на световом табло загорается красная лампочка.

  Для бесперебойной подачи смеси на строительную площадку пост предварительного разогрева  выполняют двухсекционным: в то время  как в одной секции происходит разогрев, из другой секции бадьи с  разогретой смесью краном подают к месту укладки.

  В практике зимнего бетонирования  используют метод электронагрева бетонных смесей непосредственно в кузовах  автосамосвалов специальным пакетом  электродов 4 (рис. 3), автосамосвал 5 со смесью въезжает на специальную площадку, кузов его заземляют, с помощью тельфера 2 в смесь опускают пакет электродов 4 так, чтобы они не касались корпуса кузова. Обслуживающий персонал и водитель выходят из опасной зоны. Затем на электроды подают ток и начинается процесс разогрева. По окончании разогрева отключают ток и извлекают электроды.

  Есть  опыт электроразогрева смесей в автобетоносмесителях. Для этого в чаше автобетоносмесителя  устанавливают специальные стержневые электроды, которые подключают к  сети с помощью выносных пультов. Смесь доставляют на строительный объект, где электроды автобетоносмесителя подключают к источникам электроснабжения. В процессе перемешивания смесь соприкасается с электродами и разогревается. Момент окончания разогрева контролируют по термодатчику. Разогретую смесь транспортируют к месту укладки.