Выполнение бетонных и железобетонных работ в зимнее время. Техника безопасности

Ученые разработали, а строители освоили методы выполнения строительных работ в течение всего года, включая и зимний период. В зимнее время выполняются и работы по устройству монолитных и железобетонных конструкций. Твердение бетона может происходить практически только при положительной температуре и во влажной среде; при отрицательной температуре твердение бетона прекращается. Поэтому при укладке бетонной смеси в зимнее время создают такие условия, чтобы бетон, прежде чем замерзнуть, приобрел не менее 50% проектной прочности. Для этого свежеуложенный бетон должен иметь такое количество тепла, при котором он не замерз бы до получения требуемой прочности. В теплое время года при оттаивании такого бетона твердение его возобновляется.

При бетонировании в зимнее время применяются следующие методы выполнения работ: метод «термоса», метод искусственного прогрева бетона и метод укладки холодного бетона.

Метод «термоса» — наиболее экономичный и простой, благодаря чему он широко распространен в строительстве. Этот метод основан на использовании внутреннего тепла, получаемого от составляющих бетонную смесь подогретых материалов, а также тепла, которое выделяется при химической реакции между цементом и водой. Сущность зимнего бетонирования по методу «термоса» заключается в том, что бетонную смесь приготовляют с использованием подогретых воды и песка и укладывают в утепленную опалубку, а сверху защищают утепленными щитами, соломитовыми матами или другими теплоизолирующими материалами. Далее уход за бетоном состоит в контроле за температурой и наблюдении за исправностью теплоизолирующего укрытия. Метод «термоса» особенно эффективен при бетонировании больших, массивных конструкций, например фундаментов, массивных стен, толстых плит.

Метод искусственного прогрева бетона состоит в дополнительном прогреве бетона с помощью электрического тока, пара или теплого воздуха. Наиболее распространен электропрогрев бетона, основанный на преобразовании электрической энергии в тепловую. Электропрогрев железобетонных конструкций осуществляется переменным током с помощью металлических электродов, в качестве которых могут быть использованы обрезки арматурной или полосовой стали. Включение тока для электропрогрева рекомендуется производить не позднее, чем через 1,5—2 ч после укладки бетонной смеси. При этом температура бетона не должна быть ниже +5°С. Режим электропрогрева бетона (длительность прогрева, температура) зависит от прочности бетона, марки цемента и определяется техническими условиями.

Одной из разновидностей электропрогрева является так называемый метод горячего термоса. При этом методе бетонная смесь, выгруженная из самосвала в бадью, оборудованную электродами, к которым подается переменный ток, нагревается через 10—12 мин до температуры 70—80°С; после этого ее укладывают в опалубку с последующим термосным выдерживанием бетона в конструкции. При таком методе бетон до замораживания успевает приобрести прочность не менее 50% марочной. Метод горячего термоса имеет следующие преимущества по сравнению с обычным электропрогревом: он менее трудоемок, позволяет сохранить опалубку от повреждений, связанных с установкой электродов, сэкономить сталь, предназначенную для электродов, снизить стоимость подогрева бетона.

Паропрогрев свежеуложенного бетона состоит в том, что конструкции обогревают, пропуская пар в пространство, образованное внутренним и наружным слоями опалубки, называемое паровой рубашкой. Прогрев бетона в паровых рубашках наиболее целесообразно применять при бетонировании перекрытий, балок, прогонов и ригелей. Пар можно пропускать также по трубам, закладываемым в бетон. При паропрогреве не только прогревается бетон, но, кроме этого, создаются хорошие влажностные условия, необходимые для твердения бетона. Бетон приобретает требуемую прочность, достаточную для распалубки, через 1,5—3 суток после начала паропрогрева.

Пропаривание монолитных железобетонных конструкций в построечных условиях осуществляется паром низкого давления (до 0,5 кгс/см²) при температуре до 80°С. Для достижения бетоном 70% прочности пропаривание должно длиться около 3 суток.

Обогрев теплым воздухом применяется при бетонировании массивных фундаментов и блоков. Для этого над бетонируемой конструкцией устраивают легкий местный тепляк в виде плоского или шатрового ограждения, а в образовавшееся пространство подают теплый воздух из калориферов. При бетонировании конструкций небольшой толщины (тонких плит, сводов, оболочек) можно применять в зимнее время прогрев инфракрасными лучами.

При всех видах прогрева бетона необходимо следить за тем, чтобы остывание конструкций проходило медленно и равномерно: скорость остывания должна составить 5—10° в час.

Метод укладки холодного бетона был впервые предложен советскими учеными С. А. Мироновым и В. Н. Сизовым. Сущность этого метода состоит в том, что в бетонную смесь, приготовляемую из неподогретых материалов, добавляют нитрит натрия, поташ либо соли хлористого кальция или хлористого натрия. Эти добавки понижают температуру замерзания бетона и поэтому бетонирование можно производить при низких температурах, не опасаясь, что бетон замерзнет до начала схватывания. Хлористые соли при приготовлении холодного бетона добавляют в следующем количестве (в процентах от количества воды):
при температуре наружного воздуха до —5°С — 5% хлористого натрия;
при температуре наружного воздуха до —10°С — 7% хлористого натрия и 3% хлористого кальция;
при температуре наружного воздуха до —15°С — 6% хлористого натрия и 9% хлористого кальция.

Применение холодного бетона позволяет сократить стоимость бетонных работ, поэтому этот метод применим при возведении фундаментов, подпорных стенок, при устройстве оснований под полы промышленных зданий, дорожных покрытий. При возведении методом холодного бетонирования армированных конструкций нельзя применять в качестве химических добавок хлористые соли кальция и натрия, так как эти добавки способствуют ускорению коррозии металла. Нитрит натрия и поташ коррозию металла не ускоряют.

При производстве бетонных и железобетонных работ необходимо соблюдать правила техники безопасности.

Опалубка для изготовления конструкций должна соответствовать требованиям проекта. При многоярусной опалубке монтаж верхнего яруса допускается только после закрепления нижнего яруса. Установку опалубки на высоте 5,5 м и выше от земли или перекрытия следует производить с передвижных лестниц-стремянок или передвижных подмостей, имеющих рабочие площадки и ограждения высотой 1 м. Установка щитовой опалубки колонн, ригелей и балок на высоте более 8 ж от земли или перекрытия производится с рабочих настилов, устроенных на поддерживающих лесах, с ограждениями. Рабочие места при укладке бетонной смеси на высоте более 1,5 м также должны быть ограждены.

Установка арматуры отдельных железобетонных балок производится с рабочего настила шириной 0,7 м, устроенного с одной из боковых сторон бетонируемой балки и имеющего ограждения. Участки, где производятся бетонные работы, должны быть ограждены, иметь предупредительные надписи, а в ночное время места производства работ и опасные зоны должны быть хорошо освещены.

Рабочие, пользующиеся вибраторами, должны проходить медицинское освидетельствование перед допуском к работе и впоследствии через каждые 6 месяцев.

Рабочие, уплотняющие бетонную смесь, должны быть обеспечены резиновыми перчатками и обувью, испытанными на пробой электрическим током. Все электроустановки должны иметь заземления.