ПОСОБИЕ
ПО ГЕЛИОТЕРМООБРАБОТКЕ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИХ СОСТАВОВ (к СНиП 3.09.01-85)

УТВЕРЖДЕНО директором НИИЖБ 7 сентября 1989 г.

Печатается по решению секции технологии бетонов НТС НИИЖБ Госстроя СССР от 23 октября 1987 г.

Содержит основные положения по гелиотермообработке бетонных и железобетонных изделий, изготовляемых в условиях открытых цехов и полигонов, с применением пленкообразующих составов, а также материалы по контролю качества и технологии их нанесения на поверхность свежеотформованных изделий.

Изложены требования к исходным материалам для бетона, пленкообразующим составам и по технике безопасности при гелиотермообработке изделий.

Особое внимание уделено контролю прочности гелиотермообработанного бетона.

Пособие включает справочный и вспомогательный материал, необходимый для организации гелиотермообработки сборного железобетона с применением пленкообразующих составов.

Для инженерно-технических работников предприятий сборного железобетона и проектно-конструкторских организаций.

     ПРЕДИСЛОВИЕ

Институтом НИИЖБ Госстроя СССР совместно с ВНИПИТеплопроектом Минмонтажспецстроя СССР разработана технология изготовления бетонных и железобетонных изделий с гелиотермообработкой их в формах с применением пленкообразующих составов. Это новый эффективный энергосберегающий способ тепловой обработки сборного железобетона, использующий солнечную энергию.

Сущность данного способа заключается в прогреве свежеуложенного бетона, защищенного от обезвоживания пленкообразующим составом, под воздействием солнечной радиации естественной плотности со значительным участием в этом процессе экзотермии цемента в сочетании с последующим термосным выдерживанием гелиоразогретых изделий в несолнечное время суток различными способами, обеспечивающим достижение бетоном в суточном возрасте требуемой прочности. При этом пленкообразующие составы позволяют с одной стороны предотвратить интенсивное обезвоживание бетона в начальном периоде твердения, а с другой - максимальный его разогрев под воздействием солнечной радиации (гелиоразогрев).

Предложенный способ гелиотермообработки отличается простотой реализации, возможностью использования потока солнечной радиации естественной плотности при гелиопрогреве бетона, отсутствием необходимости применения промежуточных теплоносителей, гелиоформ с покрытием СВИТАП или другого специального оборудования.

Настоящее Пособие содержит основные положения по гелиотермообработке бетонных и железобетонных изделий с применением пленкообразующих составов в открытых цехах и на полигонах в условиях жаркого климата с использованием существующего парка форм. Рассматриваемая гелиотермообработка рекомендуется к внедрению в первую очередь в районах, расположенных южнее 50° с.ш.

Пособие разработано НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук Б.А.Крылов, кандидаты техн. наук Е.Н.Малинский, В.П.Рыбасов и И.В.Быкова), ВНИПИТеплопроектом Минмонтажспецстроя СССР (д-р техн. наук И.Б.Заседателев, канд. техн. наук С.А.Шифрин), ВНИИЖелезобетоном Госстроя СССР (канд. техн. наук Г.В.Топильский), НИИСК Госстроя СССР (канд. техн. наук А.М.Лещинский) при участии Госстроя УзССР (кандидаты техн. наук Е.С.Темкин, А.Б.Кузанов, инж. Н.А.Ходырев), ЦСЛ Республиканского технического центра Узагростроя (инж. В.Г.Кривошлыков), НПО "СинтезПАВ" (канд. хим. наук В.В.Бочаров) и ЦСЛ РПО "Узстройиндустрия" (инж. Б.Б.Горбунов).

Общее руководство по составлению настоящего Пособия осуществлено кандидатами техн. наук Е.Н.Малинским и В.П.Рыбасовым (НИИЖБ Госстроя СССР) и д-ром техн. наук И.Б.Заседателевым (ВНИПИТеплопроект Минмонтажспецстроя СССР).     

     1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящее Пособие распространяется на гелиотермообработку бетонных и железобетонных изделий сплошного сечения толщиной до 300 мм из тяжелого бетона марки М200 (класс по прочности на сжатие B15) и выше, изготавливаемых в условиях открытых цехов и полигонов, заключающуюся в гелиоразогреве свежеуложенного бетона изделий, покрытых пленкообразующими составами, и последующим их термосным выдерживанием (способ СГИТИП*).

________________

* А.с. 833898 СССР, МКИ С 04 В 41 /30. Способ ухода за бетоном / Е.Н.Малинский, Б.Н.Кадыров. А.Д.Козлов и др. (СССР) // Открытия. Изобретения. - 1981. - N 20.

1.2. Пленкообразующие составы должны хорошо распределяться по поверхности бетона методом распыления; формировать в течение ограниченного времени на поверхности свежеуложенного бетона сплошное влагозащитное покрытие, обеспечивающее максимальный гелиоразогрев бетона изделий; содержать нетоксичные, пожаро- и взрывобезопасные компоненты; не вызывать коррозии бетона и арматуры; а также быть стабильными при хранении и транспортировании.

1.3. Термосное выдерживание гелиоразогретых железобетонных изделий, изготовляемых по способу СГИТИП, в течение несолнечного времени суток осуществляется либо:

укрытием изделий съемной теплоизоляцией;

размещением изделий в штабеле с укрытием теплоизоляцией;

установкой изделий в существующие пропарочные камеры (без подачи пара);

установкой изделий в теплоаккумулирующие гелиостенды и другими путями.

Примечание. При температуре среды ночью выше 25 °С и скорости ветра менее 0,5 м/с допускается термосное выдерживание гелиоразогретых изделий осуществлять в формах без применения теплоизоляции при условии достижения бетоном требуемой прочности в суточном возрасте.

1.4. На гелиотермообработку изделий с применением пленкообразующих составов следует переходить при наступлении теплой солнечной погоды и температуре воздуха в 13 ч не ниже 25 °С и средней температуре за ночь не ниже 18 °С.

При применении быстротвердеющих цементов, соответствующих химических добавок и других технологических мероприятий, позволяющих интенсифицировать твердение бетона, переход на гелиотермообработку изделий по способу СГИТИП можно осуществлять при наступлении солнечной погоды при температуре воздуха в 13 ч не ниже 20 °С.

1.5. Гелиотермообработка изделий с применением пленкообразующих составов обеспечивает через 20-22 ч после их изготовления приобретение бетоном в зависимости от его марки прочности, равной 45-70% марочной, в регионах, расположенных южнее 42° с.ш. в течение 5-6 мес в году; в регионах, расположенных между 42° и 46° с.ш. - в течение 3,5-4 мес, и в регионах, расположенных между 46° и 50° с.ш. в течение 3 мес.

1.6. Гелиотермообработке изделий по способу СГИТИП, в первую очередь, рекомендуется подвергать различные плоские изделия: плиты (перекрытий, дорожные, фундаментные, цокольные, теплотрасс и др.), панели (в том числе внутренние стеновые), колонны, балки, ригели, рамные конструкции и т.п. при условии, если не предъявляются особые требования по цвету и качеству неопалубленной поверхности бетона и не предусмотрен в дальнейшем монолитный контакт этих поверхностей с бетоном или раствором.

Примечание. Применение различных пленкообразующих составов для гелиотермообработки дорожных и аэродромных плит, изготовляемых на гелиополигонах "лицом вверх", должно быть предварительно согласовано с СОЮЗДОРНИИ Минтрансстроя СССР.

1.7. Основные технико-экономические показатели эффективности гелиотермообработки железобетонных изделий с применением пленкообразующих составов приведены в прил.1.

     2. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ БЕТОНА

2.1. При производстве бетонных и железобетонных изделий с применением гелиотермообработки по способу СГИТИП в качестве вяжущих материалов могут быть применены портландцементы марок 400 и более, отвечающие требованиям ГОСТ 10178-85 и ГОСТ 22266-78, за исключением пуццолановых, а также другие виды вяжущих, удовлетворяющие специальным стандартам и техническим условиям и обеспечивающие получение заданных свойств бетона при требуемых сроках гелиотермообработки.

2.2. Наиболее эффективными при гелиотермообработке железобетонных изделий с применением пленкообразующих составов являются быстротвердеющие портландцемент и шлакопортландцемент, а также цементы, активность которых при пропаривании по ГОСТ 310.4-81 в соответствии со СНиП 5.01.23-83* не ниже следующих величин, МПа:

________________

* На территории Российской Федерации действуют СНиП 82-02-95. - Примечание изготовителя базы данных.

2.3. Заполнители (щебень из естественного камня или гравия, гравий, песок) должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10268-80.

2.4. В качестве химических добавок рекомендуется применять ускорители твердения по ГОСТ 24211-80*, действие которых эффективно при температурах прогрева бетона 30-70 °С.

________________

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 24211-2003. - Примечание изготовителя базы данных.

С целью снижения водоцементного отношения рекомендуется применять пластификаторы и суперпластификаторы, обеспечивающие интенсификацию начального твердения бетона, а также комплексные добавки на основе ускорителей, пластификаторов и др. в соответствии с "Пособием по применению химических добавок при производстве сборных железобетонных изделий и конструкций" (к СНиП 3.09.01-85).

2.5. Оценку эффективности применения добавок следует производить после подбора лабораторией завода оптимальных дозировок, опытной проверки их в условиях производства и соответствующего технико-экономического обоснования.

2.6. Подбор состава бетона следует осуществлять любым проверенным на практике способом, обеспечивающим достижение при минимальном расходе цемента требуемой отпускной и проектной прочности бетона и при необходимости - соответствующей морозостойкости, водонепроницаемости и других показателей качества бетона.

     3. ТРЕБОВАНИЯ К ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИМ СОСТАВАМ

3.1. При гелиотермообработке бетонных и железобетонных изделий и конструкций по способу СГИТИП в первую очередь рекомендуется применять нетоксичные, пожаро- и взрывобезопасные вододисперсные и водорастворимые пленкообразующие составы, общие требования к которым изложены в п.1.2.

Применение пленкообразующих составов на органических растворителях (помароль, лак этиноль, разжиженный битум, петролатум и др.) допустимо при условии соблюдения соответствующих мер предосторожности и техники безопасности (использование средств защиты кожи и органов дыхания).

Рекомендуемые составы пленкообразующих материалов, их расход и стоимость приведены в прил.2.

Применяемые составы должны в течение ограниченного времени образовывать на поверхности свежеуложенного бетона сплошное влагозащитное покрытие, характеризующееся защитным коэффициентом (), определяемым в суточном возрасте в соответствии с прил.3 и составляющим не менее 70% или коэффициентом эффективности ухода за бетоном (), определяемым в возрасте 5-6 ч также в соответствии с прил.3 и составляющим не менее 0,75.

3.2. Пленкообразующие составы после нанесения их на поверхность свежеуложенного бетона должны в жаркую погоду не позже чем через 1-1,5 ч образовывать влагозащитную пленку, способствующую максимальному гелиоразогреву бетона изделий. Через 12 ч после нанесения состав не должен быть липким.

3.3. Пленкообразующие составы должны иметь нейтральную или щелочную реакцию и не вызывать коррозии бетона и арматуры.

3.4. Запрещается наносить пленкообразующие составы:

на поверхности бетона, которые в дальнейшем будут находиться в монолитном контакте с бетоном или раствором;

на элементы стыков, если не доказано, что сформировавшаяся пленка может быть полностью удалена перед последующими бетонными или растворными работами.

3.5. Пленкообразующие составы должны иметь консистенцию, позволяющую наносить их на поверхность бетона пневматическим, безвоздушным распылением или струйным поливом для получения однородного покрытия. Условная вязкость пленкообразующих составов при 20 °С по вискозиметру BЗ-1 должна быть не более 8 с, а по ВЗ-4 - не более 35 с.

3.6. Пленкообразующие составы, поставляемые централизованно, должны иметь для каждой партии сертификаты или паспорта с указанием номера партии, ее массы, даты изготовления, наименования состава и ТУ, содержания сухого вещества, величины рН, условной вязкости, токсичности, пожаро- и взрывоопасности.

3.7. Пленкообразующие составы хранят и транспортируют в плотно закрытых металлических бочках или цистернах. При хранении следует избегать воздействия на них прямых солнечных лучей и отрицательных температур. Следует строго соблюдать меры противопожарной безопасности.

3.8. Пленкообразующие составы должны иметь гарантийный срок хранения не менее 6 мес. Они не должны давать осадок, застывать в таре и должны поддаваться перемешиванию до однородной консистенции с помощью умеренного вибро-механического возбуждения или сжатого воздуха. По истечении указанного срока следует определять их пригодность к употреблению в соответствии с требованиями п.4.1.

     4. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИХ СОСТАВОВ

4.1. Каждая партия полученного или приготовленного пленкообразующего состава должна подвергаться приемочному контролю по следующим показателям:

условной вязкости;

содержанию нелетучих веществ;

влагозащитной способности покрытий, образованных на поверхности свежеотформованных изделий.

4.2. Для контроля качества от каждой партии состава отбирают пробу (объем 0,5 л). Перед испытанием пробу тщательно перемешивают и процеживают через сито N 1,25.

4.3. Условную вязкость определяют в соответствии с требованиями прил.4.

4.4. Содержание нелетучих веществ определяют выпариванием воды (или растворителя) из пленкообразующего состава при температуре 60-100 °С или определением объемной доли органической части пленкообразующего состава (прил.5).

4.5. Влагозащитная способность сформировавшейся на поверхности бетона пленки оценивается с помощью защитного коэффициента () или коэффициента эффективности ухода за бетоном (). Методики определения этих коэффициентов изложены в прил.3.

     5. ТЕХНОЛОГИЯ НАНЕСЕНИЯ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩИХ СОСТАВОВ НА ПОВЕРХНОСТЬ СВЕЖЕОТФОРМОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ

5.1. Для быстрого и качественного нанесения пленкообразующих составов на поверхность свежеотформованных изделий на гелиополигонах должно применяться следующее распылительное оборудование:

при небольших объемах бетонных работ, а также при изготовлении длинномерных конструкций (фермы, балки, колонны) - ручные опрыскиватели (ГШ-2, ГПС-0,35 и т.п.) или ручные краскопульты (СО-20А, СО-20Б, СО-133) с гидродинамическим распылением пленкообразующего состава через удочки;

при больших объемах бетонных работ - электрокраскопульты (СО-22, CO-61, CO-101) или установки высокого давления (УБРХ-1М, "Факел", "Веер-1", "Виза-1", "Радуга", 2600 Н, 7000 Н) с гидродинамическим безвоздушным распылением пленкообразующего состава, а также пневмокраскораспылители (CO-71A, СО-43 и др.) с наливными кружками или в комплекте с красконагнетательными баками (CO-12A, CO-13A, СО-42А, СО-52).

Техническая характеристика оборудования, которое может быть использовано для нанесения пленкообразующих составов, приведена в прил.6.