К хранению инертных материалов в зимний период предъявляются повышенные требования. Недопустимо, чтобы песок, гравий и щебень смешивались с грязью и льдом, поэтому их следует хранить на специальных настилах и покрывать толем.
Особенное внимание зимой надо уделять промывке инертных материалов.
Промывка гравия производится в тепляках. Гравий предварительно отогревается до температуры +10оС, а затем промывается водой.
Бетонная смесь во время приготовления и бетон в первое время после укладки может пострадать от действия мороза.
Замораживание бетона может быть допущено не ранее, чем на седьмой день после окончания массива или по достижении им прочности 50 кГ/см2.
Свежеуложенный и уплотненный бетой должен иметь температуру не ниже 1° и находиться в котловане с положительной температурой воздуха. Как только температура воздуха упадет, хотя бы временно, до 0°, работы по бетонированию должны вестись по инструкции для зимних работ, причем необходимо руководствоваться следующим.
Фиг. 76. Тепловая защита котлована.
Песок и гравий (щебень) достаточно только оттаять так, чтобы температура их не была ниже +1о.
Воду необходимо подогреть до 60—80°. Для подогревания инертных материалов и воды рекомендуется пользоваться универсальной печью, подобной изображенной на фиг. 75.
Приготовление бетонной смеси надо производить в специально устроенных тепляках или в палатке, отопляемой печью, которая одновременно подогревает материалы. Температура у пола палатки не должна быть ниже +1о.
При ручном приготовлении смеси замес замачивается частями и замоченная часть немедленно загружается в котлован, причем температура укладываемого бетона не должна быть ниже 10—15°, в зависимости от наружной температуры: чем сильнее мороз, тем выше должна быть температура замеса.
Опыт показывает, что в осенне-зимний период температура в закрытом котловане остается положительной (выше 0°) за счет притока тепла от окружающего грунта, даже если наружная температура значительно ниже 0°. Поэтому котлован зимой должен быть выкопан непосредственно перед бетонированием и тотчас же покрыт слоем теса и 10-си слоем рыхлого снега или 10-см слоем древесных опилок, соломенными матами и тому подобной тепловой защитой (фиг. 76).
Фиг. 77. Укрытие котлована с люком.
В покрытии должен быть оставлен люк с крышкой для спуска бетонной смеси, которая загружается тачками (фиг. 77). В тех случаях, когда температура в котловане упала ниже 0°, необходимо за несколько дней до укладки бетона тепло укрыть его и начать бетонирование только тогда, когда температура в котловане поднимется не ниже + 1°. Если при очень сильных морозах или при сильно промороженном котловане не удастся поднять в нем температуру за счет тепла окружающего грунта, приходится прибегать к искусственным методам обогрева котлована или массива. Увеличение зимой количества цемента в замесе по сравнению с указанным количеством в таблице составов бетона воспрещается. Рекомендуется зимой снижать добавку воды в замесе. Так как зимний бетон должен быть более густой, чем летний, то при укладке необходимо следить за его усиленным и тщательным уплотнением.
В период с 15/I по 15/IV в центральной полосе СССР температура грунта обычно ниже 0°. Поэтому температура в закрытом котловане не может подняться до положительных значений за счет соседнего грунта. В этих случаях необходимо применять искусственные методы обогрева котлована или готового массива. Из числа практически применяемых в линейных условиях методов можно указать на: а) искусственный подогрев котлована печами — времянками или жаровнями, б) применение активной опалубки. Этот метод заключается в следующем: опалубка делается двойной с промежутком между щитами, равным 10 см. На другой день после укладки бетона между щитами опалубки рыхло засыпается активная смесь, которая составляется из 1 объемной части дробленой негашеной извести и 3—4 объемных частей древесных опилок, смоченных водой. Смесь изготовляется на бойке, на который насыпаются опилки. Последние затем смачиваются 40% воды от объема извести или 13—10% воды от объема опилок. На грядку влажных опилок укладывается равномерно известь, раздробленная на куски размером не более 5 см. Затем производится быстрое двухкратное перемешивание и немедленная загрузка смеси между щитами опалубки. Известь, отбирая влагу у опилок, выделяет много тепла и нагревает бетон. После загрузки опалубки котлован сверху покрывается для сохранения тепла (фиг. 78).
При уходе за бетоном зимой необходимо не менее двух раз в день замерять температуру внутри котлована и в бетоне, следить за исправностью покрытия, в случае необходимости производить искусственный подогрев воздуха в котловане или непосредственно бетона, изготовить контрольные кубики и хранить их в условиях, однородных с основным бетоном.
Температура бетона при твердении не должна быть менее +30°, пока он не достигнет прочности 50 кг/см2. При применении портландского цемента бетон приобретает эту прочность приблизительно через 7 дней. Прочность проверяется по испытанию контрольных кубиков.
Применяемые на стационарных стройках более совершенные способы ведения бетонных работ в зимнее время при помощи паро- и электропрогрева в линейных условиях могут быть применимы только в исключительных случаях. Пропаривание монолитных конструкций производится при помощи паровой рубашки, представляющей собой деревянный кожух, устроенный вокруг основной опалубки. В пространство между опалубкой и кожухом пропускается пар.
Сущность электропрогрева заключается в пропуске электрического тока через свежеприготовленный бетон, который является хорошим проводником. Во время прохождения тока через бетон выделяется тепло, за счет которого бетон нагревается.
Уход за бетоном
Для нормального схватывания уложенного и уплотненного бетона необходимо обеспечить надлежащие температуру и влажность. Рекомендуется защищать свежеуложенный бетон от действия жары и сухих ветров.
Влажность поверхности свежеуложенного бетона летом достигается покрытием его мокрыми, систематически по нескольку раз в день поливаемыми рогожами, мешковиной или соломенными матами.
Такие операции производятся в течение первых дней после укладки бетона.
Съемка опалубки допустима не ранее достижения бетоном 25% его проектной прочности. Шаблоны снимаются и разбираются только по окончании бетонных работ на всех четырех фундаментах опоры.
Фиг. 78. Искусственный подогрев бетона.
Обработка бетона.
После снятия опалубки все обнаруженные дефекты в бетоне — раковины, прослойки плохо перемешанных заполнителей и прочее — должны быть тщательно заделаны. Для этого слабый бетон отбивается, промывается водой, и поврежденное место заполняется свежим бетоном с мелким гравием.
Для предохранения бетонных массивов под поверхностью земли от выветривания поверхность бетона затирается цементным раствором («зажелезнение»).
Контроль и приемка бетонных работ
В период бетонных работ на каждом пикете должен вестись журнал бетонных работ.
По окончании бетонирования фундамента составляется его паспорт, который прикладывается в числе других документов к комплекту производственно-технической документации по данной линии.
Прочность бетона фундаментов определяется при помощи контрольных кубиков размером 29 X 20 X 20 см, которые изготовляются из бетона во время его укладки в фундамент, на каждом пикете отдельно.
Кубики хранятся с соблюдением режима, соответствующего режиму уложенного бетона, и маркируются номером пикета, на котором они изготовлены, и датой их изготовления.
Приемка бетонных работ производится на основании результатов испытания контрольных кубиков и испытания бетона в готовом фундаменте, проверки внешних габаритов фундамента, а также нивелирных отметок верхних поверхностей отдельных фундаментов.
Испытание бетона производится простукиванием стенок фундамента молотком; качественный бетон должен издавать чистый и звонкий звук.
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ РАБОТЫ
Специальные опоры на больших переходах через судоходные реки или каналы обычно имеют значительно больший объем фундаментов.
В некоторых случаях расположения береговых опор на поймах рек, подверженных ежегодным ледоходам, для защиты фундаментов опор сооружаются фундаменты-ледорезы, защищающие опоры от действий ледохода (фиг. 79), объемы которых доходят до 1 000 м3.
Во всех случаях фундаменты для опор больших переходов выполняются из железобетона.
Фиг. 79. Пустотелый фундамент-ледорез для переходных опор.
В толще бетонного массива закладываются стальные конструкции, связанные с анкерными болтами, выходящими наружу для соединения с пятами опор.
Кроме того, весь фундамент по высоте пронизывается рядом сеток из железной арматуры, связанной с внутренними конструкциями.
Сторона наземных фундаментов, служащая ледорезом, выполняется в виде острой грани с углом 50—60° с заложенным в ее острие рельсом или куском углового железа тяжелого профиля, соединенным с арматурой.
Большие переходные фундаменты с высокой наземной частью делаются пустотелыми (фиг. 79).
Железо и бетон обладают одинаковым коэффициентом расширения, хорошо сцепляются друг с другом и образуют прочный монолитный материал — железобетон, с повышенной против бетона прочностью на сжатие и растяжение. Механизмы, применяемые для железобетонных работ, приведены в гл. 17.