ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

ПРОЕКТНО-КОНСТРУКТОРСКИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
НА ЭЛЕКТРООБОГРЕВ ПРОВОЛОЧНЫМИ
И ПЛАСТИНЧАТЫМИ НАГРЕВАТЕЛЯМИ
МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Введено в действие Распоряжением Управления развития Генплана
№ 6 от 07.04.98

Москва - 1997

АННОТАЦИЯ

Технологическая карта на электрообогрев монолитных конструкций проволочными и пластинчатыми нагревателями в металлической опалубке 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 воздуха, выданным Управлением развития генплана г. Москвы.

Карта содержит организационно-технологические и технические решения по электрообогреву монолитных конструкций проволочными и пластинчатыми нагревателями в металлической опалубке, реализация которых при производстве бетонных (железобетонных) работ при отрицательных температурах воздуха должна способствовать ускорению работ, снижению затрат труда и повышению качества возводимых конструкций в зимних условиях.

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 г. 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 электрообогрева монолитных конструкций проволочными и пластинчатыми нагревателями, установленными в металлической опалубке, заключается в передаче выделенного тепла от греющих поверхностей опалубки к прогреваемому бетону. Распределение тепла в самом бетоне конструкции происходит путем его теплопроводности.

1.2. Областью применения электрообогрева монолитных конструкций проволочными и пластинчатыми нагревателями (далее по тексту электрообогрев конструкций) в соответствии со СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» являются фундаменты под конструкции зданий и оборудование, массивные стены и т.п. с модулем поверхности Мп = 3 - 6*; колонны, балки, прогоны, элементы рамных конструкций, свайные ростверки, стены, перекрытия с модулем поверхности Мп = 6 - 10; полы, перегородки, плиты перекрытий, тонкостенные конструкции с модулем поверхности Мп = 10 - 20, бетонирование которых может производиться при температуре воздуха до -40 °С.

* Модуль поверхности бетонируемой конструкции определяется отношением суммы площадей охлаждаемых поверхностей конструкций к ее объему и имеет размерность «М^-1».

1.3. В технологической карте приводятся:

схемы устройства и подключения проволочных и пластинчатых нагревателей;

указания по подготовке конструкций к бетонированию и требования к готовности предшествующих работ и строительных конструкций;

конструктивные решения опалубки, оборудованной проволочными и пластинчатыми нагревателями;

схема организации рабочей зоны на время производства работ;

методы и последовательность производства работ, описание процесса электрообогрева конструкций;

расчет электрических параметров проволочных и пластинчатых нагревателей в зависимости от температуры наружного воздуха;

профессиональный и численно-квалификационный состав рабочих;

график выполнения работы и калькуляция трудовых затрат;

указания по контролю качества и приемке работ;

решения по технике безопасности;

потребность в необходимых материально-технических ресурсах, электротехническом оборудовании и эксплуатационных материалах;

рекомендации по энергосбережению;

технико-экономические показатели.

1.4. Расчет электрических параметров, численно-квалификационный состав рабочих, график работы и калькуляция трудовых затрат, а также потребность в необходимых ресурсах произведены применительно к электрообогреву 6-ти железобетонных балок сечением 400 ´ 400 мм, длиной 6 м с общим объемом бетона ~ 6 м³ (рис. 2).

1.5. Расчет электрических параметров электрообогрева произведен исходя из температуры наружного воздуха -20 °С и достижения прочности монолитных конструкций к концу электротермической обработки не менее 70 % от проектной при температуре изотермического выдерживания 65 °С. Конструкция опалубки - металлическая, утепленная минераловатной плитой толщиной 50 мм с защитной крышкой из фанеры толщиной 3 мм. Гидроизоляция открытых поверхностей - полиэтиленовая пленка, теплоизоляция - минераловатная плита толщиной 50 мм.

1.6. При привязке настоящей технологической карты к иным конструкциям и условиям строительства корректируются объемы работ, калькуляция трудовых затрат, потребность в материально-технических ресурсах и электрические параметры.

2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

2.1. До начала работ по электрообогреву монолитных конструкций выполняют следующие подготовительные операции:

устанавливают опалубку, арматуру при необходимости предварительно очистив от мусора, снега и наледи;

на ровной площадке на расстоянии не более 25 м от участка электрообогрева конструкции, устанавливают комплектную трансформаторную подстанцию КТП ТО-80/86 или другие трансформаторы, используемые для этих целей;

подключают КТП ТО-80/86 к питающей сети и опробывают на холостом ходу;

устанавливают инвентарные секции шинопроводов (рис. 1);

устанавливают ограждение согласно схемы организации рабочей зоны, проводят сигнализацию и освещение рабочей зоны (рис. 2);

выводы нагревателей металлических щитов опалубки соединяют между собой и подсоединяют к секции шинопровода (рис. 3);

секции шинопровода подсоединяют к комплектной трансформаторной подстанции КТП ТО-80/86 кабелем марки КРПТ 3 ´ 25 согласно электрической схемы электрообогрева (рис. 4);

в соответствии с требованиями по технике безопасности рабочую зону оборудуют и проводят инструктаж;

устанавливают в зависимости от температуры наружного воздуха электрические параметры обогрева и в течении 2-х часов производят предварительный отогрев опалубки и арматуры путем подачи напряжения на нагреватели (табл. 1 и 1^а).

2.2. После укладки бетонной смеси производят укрытие открытых поверхностей бетона гидроизоляцией (полиэтиленовая пленка) и теплоизоляцией (минераловатные маты толщиной 50 мм). Теплоизоляция сверху накрывается полиэтиленовой пленкой. Температура уложенного бетона принята 15 °С.

2.3. Перед подачей напряжения на электронагреватели проверяют правильность их установки и подключения, качество контактов, расположение температурных скважин (или установленных термодатчиков), правильность укладки утеплителя.

Подают напряжение на электронагреватели в соответствии с электрическими параметрами (табл. 1, 1^а).

Набор прочности бетона при различных температурах его выдерживания определяется графиком (рис. 11).

Пример определения прочности бетона по графику приведен на рис. 12.

Электрические параметры электрообогрева проволочными нагревателями

Таблица 1

Электрические параметры электрообогрева пластинчатыми нагревателями

Таблица 1^а

2.4. Каждые два часа в период изотермического прогрева техническими термометрами замеряют температуру бетона.

2.5. Прогрев бетонной смеси осуществляют в соответствии с нижеприведенным графиком температурного режима при скорости подъема температуры 5 °С/час. Температура бетона в период разогрева измеряется не реже чем через 1 час.

Разогрев бетонной смеси и изотермическая выдержка осуществляются нагревателями в соответствии с параметрами, приведенными в таблицах (1, 1^а).

Остывание бетона происходит самопроизвольно после отключения нагревателей, однако демонтаж электрооборудования производят после окончания периода остывания на случай внезапного резкого понижения температуры окружающего воздуха.

Прогрев бетонной смеси ведется посредством греющей металлической опалубки, оборудованной проволочными или пластинчатыми нагревателями (рис. 5, 6, 7, 8, 9).

2.6. В период подъема температуры, на стадии изотермического прогрева, а также после каждого переключения напряжения необходимо следить за показаниями измерительных приборов, состоянием контактов и отпаек.

2.7. Скорость разогрева бетона регулируют повышением или понижением напряжения на низкой стороне трансформатора.

2.8. При увеличении или уменьшении температуры наружного воздуха относительно расчетной в процессе электрообогрева соответственно понижают или повышают напряжение на низкой стороне трансформатора.

2.9. Предварительный отогрев опалубки и арматуры в течении 2-х часов и разогрев бетонной смеси до 65 °С ведется на напряжении 95 В, изотермический прогрев конструкции ведется на напряжении 75 В в соответствии с электрической схемой (рис. 4).

2.10. Конструкция КТП ТО-80/86 позволяет использовать систему автоматики температурного контроля и регулирования режимов обогрева (блок-приставки к трансформаторам конструкции ЦНИИОМТП) с установкой термодатчиков (рис. 10).

2.11. Скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструкции с модулем поверхности Мп = 5 - 10 и Мп > 10 - соответственно не более 5 °С и 10 °С в час. Температуру наружного воздуха замеряют один - два раза в сутки, результаты замеров фиксируют в журнале.

2.12. Не реже двух раз в смену, а в первые три часа с начала обогрева бетона через каждый час, измеряют силу тока и напряжение питающей цепи. Визуально проверяют отсутствие искрения в местах электрических соединений.

2.13. Прочность бетона обычно проверяют по фактическому температурному режиму. Соблюдение графика температурного режима, приведенного в п. 2.5, позволяет получить заданную прочность бетона 70 % от R₂₈. После распалубливания прочность бетона, имеющего положительную температуру, рекомендуется определять с помощью молотка конструкции НИИМосстроя, ультразвуковым способом или высверливанием и испытанием кернов.

2.14. Теплоизоляция и опалубка могут быть сняты не ранее того момента, когда температура бетона в наружных слоях конструкции достигает плюс 5 °С и не позже, чем слои остынут до 0 °С. Не допускается примерзание опалубки, гидро- и теплоизоляции к бетону.

2.15. 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 укрывают брезентом, толью, щитами и т.д.

2.16. Подготовку оснований и укладку бетонной смеси в конструкцию при отрицательных температурах воздуха производят с учетом следующих требований:

- снимать наледь с опалубки и арматуры с помощью пара или горячей воды не допускается;

- при температуре воздуха ниже -10 °С арматуру диаметром более 25 мм, арматуру прокатных профилей и крупные металлические закладные детали следует отогревать до положительной температуры;

- все выступающие закладные части и выпуски должны быть утеплены;

- укладку бетонной смеси следует производить непрерывно, без перевалок, средствами, обеспечивающими минимальное охлаждение смеси при ее подаче;

температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, должна быть не ниже +5 °С.

2.17. Электрообогрев бетонной смеси с помощью проволочных или пластинчатых нагревателей выполняет звено из 3-х человек (табл. 2).

Распределение операций по исполнителям

Таблица 2

2.18. Электрообогрев монолитных балок осуществляется в следующей последовательности:

- бетонщик III р. и электромонтер III р. устанавливают ограждение рабочей зоны;

- электромонтер V р. производит разделку концов жил кабеля, подсоединяет его к трансформаторной подстанции КТП ТО- 80/86;

- электромонтер III р. расставляет инвентарные секции шинопроводов, соединяет их между собой;

- электромонтер V р. подсоединяет секции шинопроводов к трансформаторной подстанции, производит заземление и опробывает работу на холостом ходу. После укладки бетонной смеси в опалубку бетонщик укрывает верхние поверхности конструкции гидро- и теплоизоляцией;

- электромонтеры V и III р. производят коммутацию щитов между собой и подключают их к секциям шинопровода. Подают напряжение на электронагреватели;

- электромонтер III р. осуществляет контроль электрообогрева бетонной смеси.

Рекомендации по энергосбережению.

В целях энергосбережения при электрообогреве монолитных конструкций проволочными и пластинчатыми нагревателями рекомендуется:

при определении средств и продолжительности транспортирования бетонной смеси не допускать возможности охлаждения ее более чем установлено технологическим расчетом, нарушения однородности и снижения заданной подвижности на месте укладки;

применять бетонные смеси более высокой относительной прочности при малой продолжительности прогрева (смеси с использованием портландцемента, быстротвердеющего портландцемента);

использовать химические добавки с целью сокращения продолжительности нагрева, улучшения электропроводности бетонных смесей и получения повышенной прочности, приобретаемой бетоном сразу после обогрева;

применять максимально допустимую температуру обогрева бетона, сокращать длительность обогрева за счет учета нарастания прочности бетона при остывании;

следить за качеством и плотностью соединений контактов;

не допускать намокания теплоизоляционных слоев;

надежно производить теплоизоляцию поверхности бетона и опалубки, подвергающихся охлаждению;

соблюдать режим электротермообработки.

3. ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ И ПРИЕМКЕ РАБОТ

3.1. Контроль качества электрообогрева проволочными или пластинчатыми нагревателями монолитной конструкции при отрицательных температурах воздуха производят в соответствии с требованиями СНиП 3.01.01-85* «Организация строительного производства», СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования», СНиП III-4-80* «Техника безопасности в строительстве» и СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции».

3.2. Производственный контроль качества электрообогрева проволочными или пластинчатыми нагревателями осуществляют прорабы и мастера, с участием специалистов энергетических служб строительных организаций.

3.3. Производственный контроль включает входной контроль качества электротехнического оборудования, эксплуатационных материалов и бетонной смеси, операционный контроль качества отдельных производственных операций и приемочный контроль требуемого качества монолитной конструкции.

3.4. При входном контроле качества электротехнического оборудования, эксплуатационных материалов и бетонной смеси проверяют внешним осмотром их соответствие нормативным и проектным требованиям, а также наличие и содержание паспортов, сертификатов и других сопроводительных документов.

При операционном контроле проверяют соблюдение состава подготовительных операций, технологии наладки электрообогревающего оборудования и устройств, укладки бетона в опалубку бетонируемой конструкции в соответствии с требованиями СНиП, процесс электрообогрева, температуру, силу тока и напряжение в соответствии с расчетными данными.

При приемочном контроле проверяют качество монолитной конструкции в результате электрообогрева проволочными или пластичными нагревателями.

Скрытые работы, подлежащие освидетельствованию, оформляются по установленной форме.

Результаты операционного контроля фиксируют в журнале работ.

Основными документами при операционном контроле является настоящая технологическая карта и указанные в карте нормативные документы, перечни операций, контролируемых производителем работ (мастером), данные о составе, сроках и способах контроля, требуемые прочностные показатели монолитных балок в результате электрообогрева (табл. 3).

3.5. Контроль температуры прогреваемого бетона следует производить техническими термометрами (или дистанционно с помощью термодатчиков, устанавливаемых в скважину). Число точек измерения температуры устанавливают в среднем из расчета не менее одной точки на каждую балку перекрытия или 6 м длины конструкции.

Температуру бетона проверяют не реже чем через каждые два часа.

Не реже двух раз в смену, а в первые три часа с начала прогрева бетона через каждый час, измеряют силу тока и напряжение в питающей цепи. В местах соединения проводов не должно быть искрения.

3.6. Скорость подъема температуры при тепловой обработке бетона не выше 5 °С/ч:

скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструкций с модулем Мп = 5 - 10 - 5 °С/ч;

Мп > 10 - 10 °С/ч

3.7. Соблюдение графика, приведенного в п. 2.5., обеспечивает получение бетоном требуемой прочности 70 % R₂₈.

Прочность прогретого бетона, имеющего положительную температуру, определяют с помощью молотка НИИ Мосстроя, ультразвуковым способом, либо высверливанием кернов и испытанием.