ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО
ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
ОАО ПКТИпромстрой
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
ПО ИНФРАКРАСНОМУ ОБОГРЕВУ
МОНОЛИТНЫХ
КОНСТРУКЦИЙ
МОСКВА - 1997
АННОТАЦИЯ
Технологическая карта по инфракрасному обогреву монолитных конструкций разработана ОАО ПКТИпромстрой в соответствии с протоколом семинара-совещания «Современные технологии зимнего бетонирования», утвержденным первым заместителем премьера Правительства Москвы В.И. Ресиным и техническим заданием на разработку комплекта технологических карт на производство монолитных бетонных работ при отрицательных температурах, выданным Управлением развития генплана г. Москвы.
Карта содержит организационно-технологические и технические решения по инфракрасному обогреву монолитных конструкций, реализация которых при производстве бетонных (железобетонных) работ в зимних условиях при отрицательных температурах воздуха имеет целью способствовать ускорению работ, снижению затрат труда и повышению качества возводимых конструкций.
В технологической карте приведены область применения, организация и технология выполнения работ, требования к качеству и приемке работ, калькуляция затрат труда, график производства работ, потребность в материально-технических ресурсах, решения по технике безопасности и технико-экономические показатели.
Исходные данные и конструктивные решения, применительно к которым разработана карта, приняты с учетом требований СНиП, а также условий и особенностей, характерных для строительства в городе Москве.
Технологическая карта предназначена для инженерно-технических работников строительных и проектных организаций, а также производителей работ, мастеров и бригадиров, связанных с производством бетонных (железобетонных) работ.
Технологическую карту разработали:
Ю.А. Ярымов - гл. инженер проекта, руководитель работы, А.Д. Мягков, к.т.н. - ответственный исполнитель от ЦНИИОМТП, И.Ю. Томова, А.И. Творогов, к.т.н., В.Н. Холопов, Т.А. Григорьева, Л.В. Ларионова, И.Б. Орловская, Е.С. Нечаева - исполнители.
В.В. Шахпаронов, к.т.н. - научно-методическое руководство и редактирование.
С.Ю. Едличка, к.т.н. - общее руководство разработкой комплекта технологических карт.
СОДЕРЖАНИЕ
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Сущность инфракрасного способа термообработки бетона заключается в использовании тепловой энергии, выделяемой инфракрасными излучателями, и направленной на открытые или опалубленные поверхности обогреваемых конструкций.
1.2. Область применения инфракрасного обогрева монолитных конструкций при производстве бетонных (железобетонных) работ при отрицательных температурах воздуха в соответствии с «Руководством по производству бетонных работ в зимних условиях, районах Дальнего Востока, Сибири и Крайнего Севера» (ЦНИИОМТП Госстроя СССР, 1982 г.) включает:
отогрев промороженных бетонных и грунтовых оснований, арматуры, закладных металлических деталей и опалубки, удаление снега и наледи;
интенсификацию твердения бетона конструкций и сооружений, возводимых в скользящей, либо объемно-переставной опалубках, плит перекрытий и покрытий, вертикальных и наклонных конструкций, бетонируемых в металлической или конструктивной опалубках;
предварительный отогрев зоны стыков сборных железобетонных конструкций и ускорение твердения бетона или раствора при заделке стыков;
ускорение твердения бетона или раствора при укрупнительной сборке большеразмерных железобетонных конструкций;
создание тепловой защиты поверхностей, недоступных для утепления.
1.3. В технологической карте приводятся:
схемы обогревающих устройств;
указания по подготовке конструкций к бетонированию и требования к готовности предшествующих работ и строительных конструкций;
схемы организации рабочей зоны на время производства работ;
методы и последовательность производства работ, описание процесса установки и подключения электрообогревающих устройств;
электрические параметры обогрева и температурный режим, обеспечивающий необходимый набор прочности;
профессиональный и численно-квалификационный состав рабочих;
графики выполнения работы и калькуляция трудовых затрат.
1.4. Численно-квалификационный состав рабочих, график работы, калькуляция трудовых затрат, а также потребность в необходимых ресурсах определены применительно к инфракрасному обогреву монолитных конструкций, с модулем поверхности Мп от 1 до 14*, возводимых в объемно-переставной опалубке, площадь секций которых 3,0´6,0 м, толщина стен 200 мм, перекрытия - 140 мм. Конструкция опалубки - стальной лист толщиной 4 мм, утепленный минераловатными плитами толщиной 50 мм и закрытый фанерой толщиной 3 мм (рис. 3).
* Модуль поверхности бетонируемой конструкции определяется отношением суммы площадей охлаждаемых поверхностей конструкции к ее объему и имеет размерность «м-1».
Технико-экономические показатели приведены на бетонируемую конструкцию и на 1 м3 бетона.
1.5. Расчет инфракрасного обогрева конструкции произведен исходя из температуры наружного воздуха -20 °С и достижения прочности монолитных конструкций к концу обогрева 70 % от проектной при температуре изотермического прогрева 80 °С.
1.6. При привязке настоящей технологической карты к другим конструкциям, на которые распространяется область применения инфракрасного обогрева, подлежат уточнению расчетная часть, а также калькуляция затрат труда, график производства работ и потребность в материально технических ресурсах с учетом условий осуществления обогрева.
2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
2.1. До начала работ по инфракрасному обогреву монолитных конструкций выполняют следующие подготовительные операции:
устанавливают в рабочей зоне 3 инвентарных секции шинопроводов и 11 установок инфракрасного обогрева (рис. 1, 2, 3) в виде стальных трубчатых электрических нагревателей (ТЭНов) типа НВС 1,2/1,6 (нагреватель воздушный сушильный) с параболическими отражателями (рис. 4, 5, 6, 7);
устанавливают опалубку, арматурные сетки и каркасы, предварительно очистив от мусора, снега и наледи;
устраивают ограждение опасной зоны и подводят сигнализацию согласно схемы организации рабочей зоны (рис. 2);
устраивают теплоизоляцию (50 мм) боковых поверхностей стен (рис. 3);
на ровной площадке на расстоянии не более 25 м от участка электрообогрева конструкции устанавливают трансформаторную подстанцию типа КТП-ТО-80/86;
подключают установки по инфракрасному обогреву к секциям шинопроводов проводом марки ПВ;
подключают шинопровод к комплектной трансформаторной подстанции КТП-ТО-80/86 кабелем марки КРПТ;
устанавливают деревянные настилы, покрытые резиновыми ковриками, около трансформаторной подстанции и распределительных шкафов;
монтируют противопожарный щит с углекислотными огнетушителями, помещают в рабочей зоне указания по технике безопасности;
подключают КТП-ТО-80/86 к питающей сети и опробывают ее на холостом ходу, а также проверяют работу временного освещения;
обеспечивают рабочее звено необходимым инструментом, индивидуальными средствами защиты, проводят инструктаж.
2.2. Опалубку и арматуру отогревают включением установок инфракрасного обогрева на напряжении 220 В в соответствии со схемой и начинают бетонирование конструкций (рис. 8). Укладку бетонной смеси ведут непрерывно. В случае возникновения перерывов в бетонировании поверхность бетона укрывают или утепляют, а при необходимости - обогревают.
Температура бетонной смеси, уложенной в конструкцию, должна составлять 16 °С.
2.3. Сразу же после укладки и уплотнения бетонной смеси стен и перекрытия устраивают по перекрытию гидроизоляцию и теплоизоляцию и подают напряжение на установки инфракрасного обогрева (рис. 3).
Обогрев ведется в соответствии с расчетными электрическими параметрами таблицы 1 и принципиальной схемой подключения инфракрасных установок (рис. 4). К началу обогрева конструкции открытую часть опалубки укрывают брезентом.
Электрические параметры обогрева установкой из 4-х ТЭНов типа НВС 1,2/1,6 с параболическими отражателями определены применительно к периодам обогрева опалубки и арматуры, разогрева бетона до 80 °С и изотермической выдержки (табл. 1).
Таблица 1
Электрические параметры обогрева инфракрасной установкой из 4 ТЭНов
|
Напряжение питания, В |
Мощность, кВт одного |
Сила тока одного отражателя, А |
||
|
ТЭНа |
отражателя |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
В период отогрева опалубки и арматуры и разогрева бетона до 80 °С |
||||
|
-5 - -20 |
220 |
1,6 |
6,40 |
28 |
|
В период изотермической выдержки |
||||
|
-5 |
65 |
0,16 |
0,64 |
9 |
|
-10 |
75 |
0,20 |
0,80 |
10 |
|
-15 |
85 |
0,25 |
1,0 |
12 |
|
-20 |
95 |
0,32 |
1,28 |
13 |
Набор прочности бетона при различных температурах его выдерживания определяется графиком (рис. 11).
Пример определения прочности бетона по графику приведен на рис. 12.
2.5. Подача напряжения разрешается после окончания бетонирования, укладки теплоизоляции и ухода людей за пределы ограждения. Перед подачей напряжения необходимо проверить правильность подключения, осмотреть контакты, кабели и провода.
2.6. Температуру бетона измеряют в процессе обогрева не реже чем через 2 часа. Контроль температуры обогреваемого бетона производят техническими термометрами, устанавливаемыми в скважину. Учитывая, что комплектная трансформаторная подстанция КТП-ТО-80/86 укомплектована блок-приставкой, позволяющей производить автоматическое регулирование температуры от 0 °С до 100 °С, замер температуры бетона возможен и с помощью датчика температуры, установленного в скважину (рис. 10).
2.7. Скорость разогрева бетонной смеси регулируют повышением или понижением напряжения на низкой стороне трансформатора.
2.8. Во время обогрева бетона необходимо вести наблюдение за состоянием контактов, кабелей и проводов. В случае обнаружения неисправности необходимо немедленно отключить напряжение и устранить неисправность.
2.9. Не реже двух раз в смену, а в первые три часа с начала обогрева бетона - каждый час, измеряют силу тока и напряжение в питающей цепи. Визуально проверяют отсутствие искрений в местах электрических соединений. При изменении температуры наружного воздуха относительно расчетной, в процессе обогрева конструкций, понижают или повышают напряжение в электрической цепи.
2.10. Скорость остывания бетона в соответствии с графиком температурного режима составляет 8 °С/час. Для конструкций с модулем поверхности Мп = 10-14 скорость остывания допускается не более 10 °С/час. Два раза в смену замеряют температуру наружного воздуха, результаты замеров фиксируются в журнале работ.
2.11. Прочность бетона проверяют по фактическому температурному режиму. Соблюдение графика температурного режима, приведенного в п. 2.4, позволяет получить требуемую прочность. После распалубливания прочность бетона, имеющего положительную температуру, рекомендуется определять с помощью молотка конструкции НИИ Мосстроя, ультразвуковым способом, или высверливанием и испытанием кернов.
2.12. Теплоизоляция может быть снята не ранее того момента, когда температура бетона в наружных слоях конструкции достигает плюс 5 °С и не позже, чем слои остынут до 0 °С. Примерзание опалубки и теплозащиты к бетону не допускается.
2.13. Для предотвращения появления трещин в конструкциях, перепад температур между открытой поверхностью бетона и наружным воздухом не должен превышать:
20 °С для монолитных конструкций с Мп < 5;
30 °С для монолитных конструкций с Мп > 5.
В случае невозможности соблюдения указанных условий поверхность бетона после распалубливания должна быть укрыта (брезентом, толью, щитами и т.д.).
2.14. Работы по теплоизоляции обогреваемой поверхности, расстановке инфракрасного обогрева установок и прогреву бетона выполняет звено из 4-х человек (табл. 2).
Таблица 2
Распределение операций между исполнителями по инфракрасному обогреву стен и перекрытия
|
Состав звена по профессиям |
Кол-во чел. |
Перечень работ |
|
|
1 |
Электромонтер V разряда |
1 |
Устройство, эксплуатация и разборка системы инфракрасного обогрева |
|
2 |
Электромонтер III разряда |
1 |
|
|
3 |
Бетонщик III разряда |
2 |
Устройство и снятие гидро-, теплоизоляции, брезентовых завес. |
2.15. Операции по установке опалубки, теплоизоляции, размещению установок инфракрасного обогрева и обогреву монолитных стен и перекрытия производятся в следующей последовательности:
электромонтер III разряда устанавливает 3 инвентарные секции шинопроводов вдоль захватки, соединяет их между собой, устанавливает также установки инфракрасного обогрева;
электромонтер V разряда производит разделку концов жил кабеля и подсоединяет его к трансформаторной подстанции КТП-ТО-80/86. Затем он же подсоединяет секции шинопроводов к трансформаторной подстанции, производит ее заземление и опробывает ее работу на холостом ходу;
после этого два электромонтера подсоединяют выводы установок инфракрасного обогрева к секциям шинопровода;
после укладки бетона в опалубку стен и перекрытия, бетонщики закрывают поверхность монолитного перекрытия гидроизоляцией и открытый проем блока брезентом;
электромонтер V разряда подает напряжение на установки инфракрасного обогрева, предварительно убедившись в выполнении всех требований по технике безопасности, указанных в разделе «Решения по технике безопасности».
2.16. Рабочая зона инфракрасного обогрева должна быть организована в соответствии с приведенной схемой (рис. 2).
Рекомендации по энергосбережению
В целях энергосбережения при производстве работ рекомендуется:
при определении средств и продолжительности транспортирования бетонной смеси исключить возможность ее охлаждения более величины, установленной техническим расчетом;
применять бетон более высокой относительной прочности при малой продолжительности обогрева;
применять максимально допустимую температуру обогрева бетона, сокращать длительность обогрева за счет учета нарастания прочности при остывании;
производить теплоизоляцию поверхностей бетона и опалубки, подвергающихся охлаждению;
соблюдать режим электрических параметров обогрева;
применять химические добавки для сокращения продолжительности прогрева, улучшения электропроводности бетонных смесей.
3. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ И ПРИЕМКЕ РАБОТ
3.1. Контроль качества инфракрасного обогрева монолитных конструкций при отрицательной температуре воздуха производят в соответствии с требованиями СНиП 3.01.01-85* «Организация строительного производства», СНиП III-4-80* «Техника безопасности в строительстве».
3.2. Производственный контроль качества инфракрасного обогрева осуществляют прорабы и мастера строительных организаций.
3.3. Производственный контроль включает входной контроль электротехнического оборудования, эксплуатационных материалов, бетона и подготовленных под бетонирование конструкций, операционный контроль отдельных производственных операций и приемочный контроль требуемого качества монолитной конструкции в результате инфракрасного обогрева.
3.4. При входном контроле электротехнического оборудования, эксплуатационных материалов, бетона и подготовленного основания проверяют внешним осмотром их соответствие нормативным и проектным требованиям, а также наличие и содержание паспортов, сертификатов, актов на скрытые работы и других сопроводительных документов.
При операционном контроле проверяют соблюдение состава подготовительных операций, технологии наладки электрообогревающего оборудования и устройств, укладки бетона в конструкцию опалубки в соответствии с требованиями СНиП, процесс инфракрасного обогрева, температуру, силу тока и напряжение в соответствии с расчетными данными. Результаты операционного контроля фиксируют в журнале работ.
Основными документами при операционном контроле являются технологическая карта и указанные в карте нормативные документы, перечень операций, контролируемых производителем работ (мастером), данные о составе, сроках и способах контроля, требуемые прочностные показатели монолитных стен и перекрытия в результате инфракрасного обогрева (табл. 3).
При приемочном контроле проверяют прочностные и геометрические параметры стен и перекрытия в результате инфракрасного обогрева.
Скрытые работы подлежат освидетельствованию с составлением актов по установленной форме.
3.5. Контроль температуры обогреваемого бетона производят техническими термометрами (или дистанционно с помощью датчика температуры), устанавливаемыми в скважину. Число точек измерений температуры устанавливают в среднем из расчета не менее одной точки на 10 м2 бетонируемой поверхности. Температуру бетона измеряют в процессе разогрева не реже чем через два часа. Не реже двух раз в смену, а в первые три часа с начала обогрева - через каждый час, измеряют ток и напряжение в питающей цепи. В местах соединения проводов не должно наблюдаться искрения.
3.6. Скорость подъема температуры при тепловой обработке и скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки монолитных конструкций не должны превышать соответственно 15 °С и 10 °С в час.
3.7. Контроль прочности монолитной конструкции осуществляют по фактическому температурному режиму. Прочность бетона по окончании инфракрасного обогрева и остывания, которое должно быть 70 % R28, достигается при условии соблюдения параметров графика, приведенного в п. 2.4.
Прочность бетона в результате обогрева определяют с помощью молотка НИИ Мосстроя, ультразвуковым способом, либо высверливанием кернов и испытанием.
