Метод Термоса. Основные параметры термосного выдерживания монолитных конструкций. Критерии использования метода «Термоса»

Метод Термоса

Суть метода заключается в нагревании бетона за счет подогрева заполнителей и воды или бетонной смеси на строительной площадке до укладки ее в опалубку и использовании тепла, выделяющегося при твердении цемента, для приобретения бетоном заданной прочности в процессе его медленного остывания в утепленной опалубке.

Основными параметрами термосного выдерживания монолитных конструкций являются:

·  Модуль поверхности;

·  Начальная температура бетона;

·  Продолжительность остывания бетона;

·  Температура наружного воздуха;

·  Класс бетона и марка цемента;

·  Коэффициент теплопередачи опалубки;

Существует три вида термоса:

Обычный «Термос» - при укладке бетонной смеси в опалубку с начальной температурой ( t _бн ) 15 - 30 °С.  Основан на использовании тепла, вводимого в бетон путем прогрева материалов или бетонной смеси до ее укладки в опалубку, и экзотермического тепла, выделяемого цементом в процессе твердения бетона.

Для обогрева бетонной смеси могут использоваться следующие способы :

·  Электроразогрев на строительной площадке или месте транспортировки;

·  Обогрев выхлопными газами во время транспортировки;

·  Использование специальных цементов (с высокой экзотермией);

Ускоренный «Термос» - без предварительного прогрева исходных материалов или бетонной смеси за счет введения в нее противоморозных добавок, что позволяет: снизить критическую прочность бетона в конструкциях с ненапрягаемой арматурой; сократить время выдерживания конструкций до снятия ненесущей опалубки и утеплителя; бетонировать конструкции при более низких отрицательных температурах наружного воздуха .

Горячий «Термос» - заключается в кратковременном разогреве бетонной смеси до температуры 60-80°С,  уплотнении её в горячем состоянии и термосном выдерживании или с дополнительным обогревом. В условиях строительной площадки разогрев бетонной смеси осуществляют, как правило,  электрическим током. Для этого порцию бетонной смеси с помощью электродов включают  в электрическую цепь переменного тока в качестве сопротивления.

При выдерживании бетонных и железобетонных конструкций по методам термоса или ускоренного термоса температурный режим зависит от:

·  размеров и формы конструкций;

·  температуры бетона после его укладки в опалубку;

·  тепловой изоляции;

·  теплофизических свойств бетона и железобетона (теплоемкости, теплопроводности);

·  экзотермии цемента;

·  температуры наружного воздуха и скорости ветра.

Областью наиболее экономичного применения метода «термоса» в соответствии с указаниями СНиП 3.03.01-87 являются:  массивные монолитные фундаменты, блоки, плиты, стены, колонны, рамные конструкции с разными значениями модуля поверхности (Мп), а также температурных режимов подогрева и выдерживания бетонной смеси.

                                                                                                        Таблица 1.1

Критерии использования метода «Термоса»

Мп	Температура наружного воздуха t нв , °С	Конструкции	Температурные условия укладки бетонной смеси
			с температурой укладываемой бетонной смеси t б.н. = 25 - 30 ° C			с температурой укладываемой бетонной смеси t б.н. = 50 ° C
			способ выдерживания бетона	цемент	марка цемента	способ выдерживания бетона	цемент	марка цемента
1	2	3	4	5	6	7	8	9
До 3	До -20	Массивные фундаменты	Без добавок	Шлакопортландцемент	300 - 400 300	Без добавок	Пуццолановый портландцемент Портландцемент	300 - 400 300
	От -21 до -30	То же	С добавками - ускорителями твердения	Портландцемент	400 500	То же	Портландцемент	400 - 500 400
4 - 5	До -20	Фундаменты, массивные плиты и стены толщиной 40 - 50 см, балки высотой 70 см	То же	То же	400 500	То же	То же	400 300
6 - 8	До -20	Фундаменты, колонны сечением 50 - 70 см и балки высотой 50 - 70 см, стены и плиты толщиной 25 - 30 см	То же	То же	500 - 600	С добавками - ускорителями твердения	То же	400 - 500
6 - 8	От -21 до -30	То же	То же	То же	600	С добавками - ускорителями твердения	То же	500 - 600
8 - 12	До -20	Рамные конструкции, колонны сечением 30 - 40 см, плиты и стены толщиной 20 - 25 см, балки высотой 30 - 40 см, покрытие дорог	В сочетании с греющей опалубкой	То же	500 - 600	С добавками - ускорителями твердения и нитритом натрия	То же	500 - 600
	От -21 до -30		Не рекомендуется	-	-	В сочетании с греющей опалубкой	То же	500 - 600

К разработке технологических карт необходимы следующие ресурсы:

а) Кадровые ресурсы

Состав Бригады для обустройства термоса и поддержания работоспособности этого метода включает в себя:

1.  Бетонщик IV р. (1) - Укладка бетона в конструкцию, укрытие открытых поверхностей гидро- и теплоизоляцией.

2.  Бетонщик III р.(2) - Установка температурных датчиков и контроль температуры бетона.

3.  Плотник IV р. (1) - Установка и разборка деревянной и деревометаллической опалубки.

4.  Плотник II р. (2) – Помощники.

5.  Арматурщик IV р. (1) - Монтаж арматурных сеток и каркасов.

6.  Арматурщик III р. (2) - Монтаж арматурных сеток и каркасов.

б)  Материальные и Энергетические ресурсы ( на 1 м3 бетона)

- Затраты труда ( при электроразогреве бетона в бункере) – 0,9 чел.час

- Расход электроэнергии ( при электроразогреве бетонной смеси в бункере) – 54 кВт*ч

- Теплоизоляционный материал в м2 в зависимости от площади укрываемой поверхности и кол-ва теплоты выделяемой смесью в)  Схемы

1) Схема типовой конструкции, использующей метод термоса.

Рисунок 1.1 – Схема бетонирования методом термоса.

2) Схема установки температурных скважин для контроля за температурой тела бетона.

Рисунок 1.2 – Схема установки температурных скважин.

1 - бетон; 2 – опалубка или утеплитель; 3 – тело термометра; 4 – температурная скважина; 5 – головка термометра.

3) Схема выдерживания бетона методом термоса, включая все элементы.

Рисунок 2.3 - Схема выдерживания бетона методом термоса

1 - опалубка; 2 - бетон; 3 - пароизоляция; 4 - теплоизоляция; 5 - температурная кривая разогрева бетона.

4) Схема площадки для разогрева бетонной смеси

Рисунок 2.4 – Принципиальная схема строительной площадки для разогрева бетонной