МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВАСССР

ВЕДОМСТВЕННЫЕНОРМЫ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ВЕДОМСТВЕННЫЕНОРМЫ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ
МОСТОВЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ВНТП1-90

Минтрансстрой,МПС

Москва1990

РазработаныВсесоюзным ордена Октябрьской Революции научно-исследовательским институтомтранспортного строительства (ЦНИИС) Министерства транспортного строительстваСССР и Государственным проектным и проектно-конструкторским институтом попроектированию строительства мостов (Гипростроймост), д-ром техн. наук А.Р.Соловьянчиком, кандидатами техн. наук В.П. Абрамовым, Г.С. Рояком, инж. В.Г.Рудицким (Гипростроймост) при участии инж. Е.А. Антонова (ЦНИИС).

ВнесеныМинистерством транспортного строительства СССР.

Подготовленык утверждению главным научно-техническим управлением, Л.Ф. Кисилевым.

СогласованыГосстроем СССР № 11/5-62 от 5.07.89 г.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Ведомственные нормы технологического проектирования тепловойобработки мостовых железобетонных конструкций разработаны в развитие ОНТП-07-85"Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий сборногожелезобетона", глав СНиП3.09.01-85 "Производство сборных железобетонных конструкций иизделий", СНиП III-43-75."Мосты и трубы. Правила производства и приемки работ" и изменений кнему № 1 и № 2, утвержденных постановлениями Госстроя СССР от 30 декабря 1980г. № 219 и от 31 декабря 1987 г. № 318.

В них содержатся основные нормативы, необходимые дляразработки проектов технологических линий, установок ускоренного твердениябетона, шлюзовых камер, технологической оснастки, требуемых при использованиитепловых методов ускорения твердения бетона.

Требованиями настоящих Норм следует руководствоваться припроектировании новых, реконструкции и техническом перевооружении действующихзаводов мостовых железобетонных конструкций и производственных базмостостроительных организаций.

Нормыразработаны на базе результатов проведенных за последние годынаучно-исследовательских и опытно-экспериментальных работ и обобщения опытаработы передовых предприятий МЖВК и учитывают специфику технологическогопроцесса тепловой обработки мостовых железобетонных конструкций, связанную сповышенными требованиями к морозостойкости и водонепроницаемости бетона, кнадежности и долговечности сооружений, а также с учетом конструктивных форм имассивности изделий.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Нормы распространяются на проектированиетехнологических линий, установок ускоренного твердения бетона, технологическойоснастки, остывочных помещений и шлюзовых камер, связанных с использованиемтепловых методов ускорения твердения бетона и последующим выдерживаниеммостовых железобетонных конструкций.

1.2. Тепловая обработка мостовых железобетонных конструкцийосуществляется для сокращения сроков достижения бетоном заданных проектомвеличин распалубочной, передаточной и отпускной прочностей и обеспечениятребуемой производительности технологических линий.

1.3. Нормативные технологические параметры и показатели даныдля типовых и индивидуальных проектов.

При разработкепроектов конкретных технологических линий, технологической оснастки и тепловыхустановок (установок ускоренного твердения бетона, остывочных помещений ишлюзовых камер) отдельные параметры для данного предприятия необходимо уточнятьв зависимости от номенклатуры изделий, применяемых материалов и других местныхусловий, но их значения не должны быть ниже показателей, регламентируемыхнастоящими Нормами.

1.4.При разработке проектов технологических линий тепловая обработка мостовыхжелезобетонных конструкций может быть принята с использованием следующихспособов:

пропаривания бетона в пропарочных камерах ямного или тоннельноготипа, под переносными (съемными) колпаками насыщенным паром низкого (до 0,3МПа) давления;

контактного и конвективного прогрева бетона, уложенного втеплоизолированные формы с помощью различных теплоносителей (пара, горячейводы, разогретого масла, электричества);

экзотермического (термосного) и частично-термосноговыдерживания, а также экзотермического способа выдерживания в сочетании скомпенсационным обогревом;

комбинированных способов прогрева;

прогрева бетона с помощью солнечной энергии с использованиемсветотеплоизолирующих покрытий, промежуточных теплоносителей итеплоаккумулирующих веществ при условии исключения высушивания бетона.

При использовании технических и технологических средств,исключающих возможность высушивания бетона на всех этапах его ускоренноготвердения, а также неблагоприятное тепловое взаимодействие опалубок и стендов сконструкциями из твердеющего бетона, допускается в опытном порядке производитьтепловую обработку в камерах с использованием продуктов сгорания природногогаза или электронагревателей.

Ускоренное твердение бетона вышеназванными способами, крометепловой обработки пропариванием и контактным прогревом в термоформах, должноосуществляться с учетом вида конструкций и условий производства по специальным инструкциямв составе проектов технологических линий.

1.5. Способ тепловой обработки следует выбиратьна основании технико-экономического обоснования в зависимости от принятой (илисуществующей) технологии изготовления конструкций (стендовой, поточно-агрегатной,конвейерной), наличия теплоносителей и конструктивных особенностей изделий(конфигурации, габаритности и массивности) в целях обеспечения главного условияпроизводства: достижения проектной производительности технологической линии приминимальных экономических затратах и обеспечения требуемого качества идолговечности конструкций и эффективного использования топливно-энергетическихресурсов.

Технико-экономическое сравнение рассматриваемых вариантовпри выборе способа тепловой обработки следует производить с учетом"Методических рекомендаций по оценке эффективности и выбору способатепловлажностной обработки изделий на заводах сборного железобетонаМинтрансстроя" (М., ЦНИИС, 1978), требований к охране окружающей среды иположений настоящих Норм.

1.6. Тепловая обработка изделий пропариванием может бытьприменена при изготовлении всех мостовых железобетонных конструкций.

Тепловую обработку в термоформах целесообразно применять дляконструкций сложной конфигурации: тавровых и двутавровых цельноперевозимых балочныхпролётных строений, коробчатых блоков и блоков ПРК составных пролётныхстроений.

1.7. При разработке конкретных проектов технологическихлиний по выпуску мостовых железобетонных конструкций для обеспечения заданногоритма технологического потока требуемая производительность должна назначаться,как правило, по съему продукции с проектируемых установок ускоренного твердения(тепловых агрегатов), который зависит от типа выпускаемых конструкций,характеристик применяемых материалов (состав бетона, тип, марка, расход,химический и минералогический состав цемента и др.), температурных условийвыдерживания конструкций, методов уплотнения, суперпластификаторов, и др. Дляопределения объемов продукции, снимаемой с проектируемой установки, необходимов каждом конкретном случае задаваться минимальной продолжительностью циклатепловой обработки, обеспечивающей достижение бетоном прочности, заданной впроекте;

1.8. Продолжительность цикла и режимы тепловой обработкиопределяются по методикам, изложенным в гл. 3 и рекомендуемыхприложениях 1,2и 3настоящих Норм.

1.9. Для обеспечения минимальнойпродолжительности цикла тепловой обработки при минимальном расходетопливно-энергетических ресурсов в проектной документации на конкретные видыизделий необходимо учитывать реальные технологические возможности производстваи назначать величины распалубочной, передаточной и отпускной прочностей бетонаконструкций в соответствии с нормами, приведенными в табл. 2(тепловая обработка, нормативные требования).

1.10. Выбор теплоносителя должен осуществляться на основаниитехнико-экономических расчетов и целесообразности его применения в конкретныхусловиях производства с учетом энергетических балансов предприятий. Припроектировании технологических линий следует стремиться к использованиюминимального количества теплоносителей и не включать в проекты дефицитные дляданного региона теплоносители.

1.11. При разработке технологических линий по изготовлениюжелезобетонных конструкций необходимо предусматривать мероприятия по защитебетона от высыхания и трещинообразования. Каждое мероприятие должно назначатьсяс учетом принятой технологии, используемого метода тепловой обработкиконструкций и особенностей выдерживания бетона после тепловой обработки.

1.12. В пропарочные камеры и под колпаки необходимо подаватьнасыщенный пар низкого давления. Давление пара в подводящих трубопроводах недолжно превышать 0,3 МПа.

При использовании в пропарочных камерах пара более высокогодавления (например, поступающего от ТЭЦ) необходимо осуществлять мероприятия поувлажнению пара. Способ увлажнения пара выбирается проектной организацией наосновании технико-экономического обоснования.

2. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕПЛОВЫМ АГРЕГАТАМ ДЛЯ УСКОРЕННОГОТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА, ШЛЮЗОВЫМ КАМЕРАМ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКЕ

2.1. В технической документации на сооружение новых иреконструкцию действующих установок ускоренного твердения бетона должнывыполняться требования по их нормальной эксплуатации и рациональномуиспользованию энергоресурсов, предусмотренные в табл. 1.

2.2. Для теплотехнической оценки конструктивно-планировочныхрешений установок ускоренного твердения бетона в проектах необходимо приводитьвеличины удельной теплообменной характеристики ограждений q_m.oи удельной теплоаккумуляционной характеристики ограждений q_m.a,значения которых не должны превышать величин, указанных в табл. 1.

Таблица 1

Удельная теплообменнаяхарактеристика ограждений установки ускоренного твердения бетона устанавливаетрасчетные теплопотери 1 м³ внутреннего объема установки за 1 ч приразности температур внутри установки и окружающей среды равным 1 °С иопределяется по формуле

,                                              (1)

где Q^т- затраты тепловой энергии в установке ускоренного твердения бетона, связанныес теплообменом; кДж;

x¢- доля затрат тепловой энергии, связанных с утечками (или нерациональнымиспользованием электроэнергии) Q^эл,и потерями вторичных энергоресурсов; Q^вк,приходящаяся на расход тепловой энергии через ограждения установки.

v_y - объем установки, м;

t_u,t_n,t_охл- соответственно продолжительность периодов изотермического прогрева изделий,подъема температур и снижения температуры в установке, ч;

t_u - температураизотермического прогрева, °С;

t_н- начальная температура воздуха в установке, °С.

Удельная теплоаккумуляционная Характеристика огражденийустанавливает расчетные затраты теплоты на нагрев ограждений при изменениитемпературы установки на 1 °С, отнесенные к 1 м³ установки.

,                                                   (2)

гдеQ^н- затраты тепловой энергии, связанные с нагревом ограждений;

x²- доля затрат тепловой энергии, связанных с утечками (или нерациональнымиспользованием электроэнергии) и потерями вторичных энергоресурсов,приходящаяся на нагрев ограждений.

Затраты тепловой энергии при определении тепловыххарактеристик установок ускоренного твердения бетона рассчитываются пометодике, приведений в "Указаниях по нормированию расхода тепловой энергиина заводах сборного железобетона Минтрансстроя" (М., ЦНИИС, 1988).

2.3. Ограждающие конструкции пропарочных камер и съемныеколпаки должны быть прочными, паронепроницаемыми, обеспечивать надежнуютеплоизоляцию и герметизацию их внутреннего объема. Сопряжение крышек состенками камеры, отдельных крышек между собой, контуры опирания переносных(съемных) колпаков должны быть оборудованы гидравлическими замками, апримыкания дверей (ворот) камер - уплотняющими устройствами, обеспечивающими герметизациюэтих мест, исключающую потери паровоздушной смеси в период тепловой обработки.

2.4. При проектировании новых и реконструкции действующихпредприятий ограждающие конструкции пропарочных камер следует назначать всоответствии с требованиями типовых проектов, а также "Рекомендациями поснижению расхода тепловой энергии в камерах для тепловлажностной обработкижелезобетонных изделий" (М., Стройиздат, 1984).

Крышки ямных камер должны обеспечивать сток конденсата кстенкам в гидравлические замки, а на полигонах они должны обеспечиватьсвободный сток атмосферных осадков; ограждающие конструкции этих камер должныбыть влагоизолированы как с внутренней, так и с наружной стороны.

2.5. Теплотехническое оборудование камер и съемных колпаковдолжно обеспечивать:

осуществление заданного температурного режима тепловойобработки железобетонных конструкций;

требуемую равномерность распределения температуры греющейсреды по объему камер;

требуемую относительную влажность паровоздушной смеси вкамере;

сообщение внутреннего объема камеры, содержащего греющуюсреду, с наружным воздухом через гидравлические клапаны;

сток конденсата с пола камер в канализацию через запорныегидравлические устройства.

2.6. Для стабилизации температуры паровоздушной среды по объемукамер в соответствии с требованиями пп. 7, 8 табл. 1 настоящих Норм, улучшенияусловий теплообмена, управления расходом пара при помощи прямого регулированияямные и тоннельные камеры и переносные колпаки необходимо оборудоватьизотермосмесителями или эжекторами-терморегуляторами, количество которых должноопределяться по расчету в соответствии с "Рекомендациями по оборудованиюпропарочных камер заводов сборного железобетонаэжекторами-терморегуляторами" (М., ЦНИИС, 1963) и аналогичнымирекомендациями по применению изотермосмесителей.

2.7. Для увлажнения паровоздушной среды в периодизотермического выдерживания изделий, не защищенных от высушивания (приотносительной влажности менее 95 %), ямные и тоннельные камеры, а также съемныеколпаки необходимо оборудовать увлажнителями (например, УВС-1, выпускаемымиНовосибирским РМЗ) или системой орошения.

2.6. Для обеспечения остывания изделий после изотермическоговыдерживания с заданной скоростью ямные и тоннельные камеры должны бытьоборудованы системой вентиляции.

2.9. Все типы тепловых агрегатов для ускоренного твердениябетона должны быть, как правило, оборудованы системами автоматизации,обеспечивающими регулирование режимов тепловой обработки в требуемых пределах иконтроль требуемых параметров: температуры греющей среды, температуры ипрочности бетона, а также расхода тепловой энергии на технологические нужды.

2.10. Конструкции обогревающих элементов термоформ, системыподачи и распределения теплоносителя, а также регулирования температуры греющейсреды или бетона должны обеспечивать получение заданного температурного режимапо длине и высоте изготавливаемого изделия в соответствии с требованиями пп. 8,9 табл. 1настоящих Норм.

2.11. Обогрев термоформ целесообразно осуществлять с помощьюрегистров. Подача теплоносителя непосредственно в полости термоформ для изделийсложной конфигурации не рекомендуется.

2.12. Теплоизолирующая оснастка термоформ должна включать всвой состав инвентарные тепловлагозащитные покрытия для защиты открытыхповерхностей бетона изготавливаемой конструкции от охлаждения и высыхания.Влаготеплозащитное покрытие может, например, состоять из полотнищ полимернойпленки или прорезиненной ткани, укладываемой непосредственно на бетон, итеплоизолирующих матов из стекловойлока, поролона, льноватина или другихтеплоизолирующих материалов. В проектах должны быть технические решения поукладке теплоизолирующих покрытий.

2.13. Для изготовления блоков пролетных строений мостовметодом "отпечатка" в состав технологической оснастки должен входитьтепловой отсек, в который сдвигают блок с поста бетонирования на пост"отпечатка", а при необходимости (в зависимости от принятойпроизводительности линий) и пост выдержки.

2.14. Для "смягчения" теплового удара на бетонныеи железобетонные конструкции в холодный период года при выдаче их из цеха насклад готовой продукций необходимо использовать остывочные помещения и камерышлюзования.

Ограждающие конструкции помещений для остывания конструкцийи камер шлюзования с целью экономии тепловой энергии необходимо устраивать изэффективных теплоизоляционных материалов. Термическое сопротивление такихограждающих конструкций должно составлять 1 м²×°С/Втдля районов с расчетной среднесуточной температурой наружного воздуха нижеминус 40 °С; 0,5 м²×°С/Втдля районов с расчетной среднесуточной температурой наружного воздуха от минус30 до минус 40 °С и 0,1-0,2 м²×°С/Втдля районов с расчетной среднесуточной температурой наружного воздуха от минус15 до минус 30 °С.

2.15. Камеры температурного шлюзования должны иметьустройства для обогрева (при необходимости), регулирования распределениятемпературы по объему, например подачей воздуха из верхней части в нижнюю, апри расчетной температуре наружного воздуха ниже минус 30 °С их необходимооборудовать системой автоматики, обеспечивающей снижение температуры воздуха позаданной программе.

2.16. При конструировании стендов, опалубок и формнеобходимо учитывать неблагоприятное тепловое взаимодействие их с конструкциейи предусматривать мероприятия по предупреждению трещинообразования от такоговзаимодействия.

2.17. Тепловую обработку конструкций, имеющих сложную конфигурацию,большие габариты и "разномассивность" отдельных ее элементов(двутавровые балки, коробчатые блоки, блоки ПРК и др.), в термоформахцелесообразно осуществлять с дифференцированной подачей тепла в различные ееэлементы, обеспечивающей равномерность разогрева бетона и набора твердеющимбетоном прочности по сечению конструкции.

Места установки регистров, расстояние между ними должныопределяться на основании специальных расчетов с помощью ЭВМ по методике,разработанной ЦНИИС Минтрансстроя.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГОПРОЦЕССА ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ МОСТОВЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

3.1. При изготовлении мостовых железобетонных конструкций взаводских условиях может быть применена одностадийная и двухстадийная тепловаяобработка.

При одностадийной тепловой обработке изделий и конструкций впропарочных камерах, под переносными (съемными) колпаками или в термоформахразличают следующие периоды:

предварительное выдерживание - от окончания укладки бетонадо начала подъема температуры среды, окружающей бетон;

подъем температуры - от начала повышения температуры средыили бетона с заданной скоростью до достижения средой или бетоном заданногонаивысшего уровня температуры;

изотермический прогрев - выдерживание конструкции принаивысшей заданной температуре среды или бетона;

остывание (охлаждение) - снижение температуры бетона оттемпературы изотермического прогрева до заданной температуры.

При двухстадийной тепловой обработке изделие на первойстадии выдерживается в термоформе или в камере при температуре окружающей средыметодом термоса или подвергается тепловой обработке в них до набора бетономраспалубочной прочности, после чего распалубленная конструкция подается впропарочную камеру, где осуществляется дальнейшая тепловая обработка по режиму,имеющему периоды подъема изотермического прогрева и снижения температуры, илитепловая обработка осуществляется другим способом (например, выдерживаниемконструкций в камерах дозревания и т.п.).

3.2. При проектировании технологических линийнеобходимо предусматривать начальную температуру бетонной смеси дляконструкций, подвергаемых тепловой обработке, в пределах от 15 до 35 °С.

При формовании конструкций температура опалубки должна бытьне ниже 15-20 °С.

3.3. Длительность предварительного выдерживания изделийперед тепловой обработкой следует определять в соответствии с требованиямитабл. 2.При температуре наружного воздуха ниже указанной в п. 3.2 предварительную выдержкуотформованных изделий следует проводить в обогреваемой опалубке.

При программном регулировании температуры среды или бетонаизделий обычного исполнения в камере, под колпаками или в термоформе допускаетсязаменять предварительную выдержку медленным подъемом температуры (не более 5 °Св час).

3.4. Приустановке изделий в камере необходимо обеспечить равномерное обтекание их паромсо всех сторон, для чего между изделиями, изделиями и стенками камеры должныбыть зазоры не менее 15 см, а между изделиями и полом камеры - не менее 26 см.

Таблица2

Примечания:1. Допускается подъем температуры при выдерживании изделий в закрытых формах соскоростью до 5 °С в час без предварительной выдержки.

2. То же, но изготовленныхиз бетона с воздухововлекающими (газообразующими) и пластифицирующими добавками(кроме свай, столбов, оболочек, звеньев труб, блоков опор в зоне ледохода).

3. Назначение отпускной прочности более 75 % от проектногокласса бетона должно быть обосновано. Снижение проектных значений отпускнойпрочности до 75 % должно быть согласовано с изготовителем и потребителем ипроизведено за счет корректировки проектного класса бетона, изменениемтранспортных схем перевозки, либо за счет изменения конструктивных параметровсамой конструкции (армирования, опалубочных форм и др.), а также технологическихприемов изготовления конструкций.

3.5. При подаче или установке конструкций в пропарочнуюкамеру разность температуры среды и температуры поверхности бетона конструкции,скорость подъема и снижения температуры бетона, температуру изотермическоговыдерживания и

продолжительностьтепловой обработки необходимо назначать с учетом стадийности тепловойобработки, назначения конструкции (обычного или северного исполнения),требований к бетону по морозостойкости, массивности конструкции, начальнойтемпературы уложенного бетона и других в соответствии с нормативными данными,приведенными в табл. 2.

3.6. Длительность изотермического прогреваконструкций обычного исполнения при нормальном функционировании технологическихлиний, как правило, не должна превышать 20-24 ч.

Увеличение длительности изотермического прогрева вышеуказанной не дает возможности реализовать эффективные свойства цементов и необеспечивает существенного роста прочности бетона, приводит к увеличениюрасхода тепловой энергии и снижению производительности технологической линии.

3.7. В исключительных случаях при временном изменении напроизводстве качества материалов и режимов выдерживания допускается увеличениепродолжительности цикла тепловой обработки на 15 % от проектной. При стабильныхотклонениях продолжительности тепловой обработки от проектной увеличениепродолжительности должно бить согласовано с проектной организацией -разработчиком технологических линий.

3.8. В проектах технологических линий должны приниматься,как правило, предельные параметры технологических норм, указанные в табл. 2.

Технологические параметры, приведенные в табл. 2, распространяютсятолько на способы тепловой обработки мостовых железобетонных конструкцийпропариванием в пропарочных камерах под колпаками или контактным прогревом втермоформах.

Для других способов ускоренного твердения бетона, указанныхв п. 1.4настоящих Норм, режимы выдерживания должны определяться по специальныминструкциям в составе проектов технологических линий или на основе расчетов наЭВМ.

3.9. При проектировании новых предприятий по выпускумостовых железобетонных конструкций могут быть случаи, когда неизвестнакинетика набора прочности твердеющим бетоном при переменных температурах. Дляопределения продолжительности цикла тепловой обработки бетона в этом случаерекомендуется использовать методику приведенного времени. При этом достаточнополучить для проектируемого предприятия кривые нарастания относительнойпрочности бетона, твердеющего в нормальных условиях при 20 °С, и с помощьюпереходных коэффициентов a(табл. 3)определить режим тепловой обработки бетона любой конструкции. Методикаопределения продолжительности цикла тепловой обработки бетона с помощьюпереходных коэффициентов приведена в рекомендуемом приложении 1настоящих Норм.

Таблица 3

3.10. При определениипродолжительности тепловой обработки типовых и индивидуальных цельноперевозимыхбалочных пролетных строений, а также ориентировочно для коробчатых блоков, блоковПРК и плитных пролетных строений на действующих предприятиях следуетруководствоваться методикой, приведенной в рекомендуемом приложении 2настоящих Норм.

3.11. При ориентировочном определении продолжительноститепловой обработки мостовых железобетонных конструкций (средней между возможнойминимальной и максимальной продолжительностью) можно воспользоваться данными,приведенными в приложении 3 настоящих Норм.

3.12. При производстве сборных мостовых бетонных ижелезобетонных конструкций, подвергаемых тепловой обработке, необходимоприменять портландцементы, которые должны соответствовать I и II группамэффективности при пропаривании согласно ГОСТ 26633-85 и ГОСТ 22236-85. Наиболее эффективнымцементам при пропаривании соответствует портландцемент нормированногоминералогического состава для мостовых конструкций по ГОСТ 10178-85.При этом наиболее короткие по продолжительности режимы тепловой обработкиобеспечиваются при использовании цементов II минералогической группы с содержанием6-8 % С₃А и 65 % - С₃S.

3.13. Расходы цемента на 1 м бетона сборныхконструкций для основных технологических и технико-экономических расчетовследует принимать по СНиП 5.01.23-83 "Типовые нормы расхода цемента дляприготовления бетонов сборных и монолитных бетонных, железобетонных изделий иконструкций" с учетом назначаемых в проектах величин передаточной иотпускной прочностей. Максимальный расход цемента не должен превышать 450 кг/м³бетона класса В35, 600 кг/м³ - класса В40 и 550 кг/м³ -класса В45.

3.14. Для улучшения технологических свойств бетонной смеси,обеспечения заданных классов бетона по прочности, морозостойкости иводонепроницаемости, а также для снижения расхода цемента или трудовых иэнергетических затрат в бетонную смесь следует вводить химические добавки. Привведении в бетонную смесь суперпластификтора С-3 и воздухововлекающих добавокнеобходимо соблюдать требования, изложенные в "Руководстве по применениюновых воздухововлекающих химических добавок в бетонах для мостов" (М.,ЦНИИС, 1985), "Временных методических рекомендациях по применению бетоновс добавкой суперпластификатора С-3 для транспортного строительства" (М.,ЦНИИС, 1985).

3.15. Во избежание возникновения температурных трещин приохлаждении распалубку и передачу усилия предварительного напряжения на бетонбалок, изготавливаемых на стационарных стендах, необходимо производить сразупосле достижения бетоном требуемой прочности, на допуская охлаждения бетона вконструкции ниже 35 °С. Последующее охлаждение должно происходить вестественных условиях цеха при свободных температурных деформацияхизготавливаемой балки. Боковые щиты опалубки необходимо отводить при достижениибетоном передаточной прочности. При этом снимают также теплоизоляционные маты.

Влагоизолирующие покрытия снимают после охлаждения балки дотемпературы, регламентированной технологической картой.

3.16. Для обеспечения высокой производительноститехнологических линий при использовании солнечной энергии в полигонных условияхбетонирования балок и других конструкций необходимо осуществлять не позднее 12ч дня, а температура уложенного бетона должна быть не ниже 20-25 °С.

3.17. При выдаче изделий из цеха на склад готовой продукциив зимнее время через шлюзовые камеры разность температуры бетона и температурывоздуха в камере (обосновать техническими расчетами) может быть повышена противзначений, предусмотренных табл. 2.

3.18. При выборе параметров тепловой обработки мостовыхжелезобетонных конструкций следует учитывать, что нормативный удельныйтехнологических расход тепловой энергии на тепловую обработку 1 м³бетона при исправном состоянии теплотехнического оборудования соответствуетвеличинам, приведенным в табл. 4.

Таблица 4

Уточненные удельныерасходы тепловой энергии на технологические нужды должны определяться наосновании расчета тепловых балансов установок ускоренного твердения бетона.

3.19. Теплоэнергетический баланс предприятий (цехов, технологическихлиний), общецеховые и общепроизводственные расходы энергии должны определятьсяна основе паспортизации теплоэнергетического оборудования заводов МЖБК всоответствии с "Рекомендациями по подготовке исходной информации дляпроведения паспортизации теплотехнического оборудования заводов сборногожелезобетона" (М., ЦНИИС, 1984) и "Указаний по нормированию расходатепловой энергии на заводах сборного железобетона" (М., ЦНИИС, 1988).

3.20. Технологические линии и участки тепловой обработкимостовых железобетонных конструкций, цеха и котельные должны быть оборудованыприборами учета расхода тепловой энергии.

4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ И КОНТРОЛЬКАЧЕСТВА БЕТОНА

4.1. Для автоматизации процессов тепловой обработкижелезобетонных конструкций при проектировании новых и реконструкции действующихнеобходимо применять системы на базе микропроцессорной техники (устройстваА351-01, "Бетон Т2"), обеспечивающие:

заданный температурный режим твердения бетона;

непрерывную информацию о текущей температуре и прочностибетона;

исключение тепловых ударов на бетон после случайногопрекращения подачи теплоносителя путем перехода на требуемый режим с заданнойскоростью при возобновлении подачи теплоносителя;

сигнализацию об аварийных ситуациях (обрыв датчика, выход изстроя регулирующих клапанов, неисправность вентиляции и т.п.);

регистрацию фактической температуры и прочности бетона впроцессе тепловой обработки;

контроль прочности твердеющего бетона при отключении каналоврегулирования;

учет расхода теплоносителя в процессе тепловой обработки.

В условиях полигонов, как исключение, допускаетсяосуществлять регулирование режимов тепловой обработки с помощьюизотермосмесителей и эжекторов-терморегуляторов.

4.2. При использовании указанных выше систем автоматическогоуправления тепловой обработкой датчики температур должны устанавливаться вбетон. Места установки датчиков в конструкции должны регламентироватьсятехнологическими картами с учетом требований пп. 4.5 и 4.8.

Максимальная температура греющей среды при использованиисистем автоматического управления на базе микропроцессорной техники должна ограничиватьсяс помощью эжекторов-терморегуляторов и изотермосмесителей.

4.3. Точность регулирования температуры паровоздушной смесив камере должна определяться типом применяемой системы автоматизации: дляизотермосмесителей - не ниже ± 2,5 °С, электронных систем - не ниже ± 1 °С.Точность регулирования температуры бетона - не ниже ± 1 °С.

4.4. В процессе заводского изготовления изделий необходимопредусматривать контроль распределения температуры греющей среды по объемутепловых агрегатов, который осуществляется следующим образом.

В действующих тоннельных пропарочных камерах, не имеющихустройств для стабилизации температурного режима греющей среды(изотермосмесителей или эжекторов-терморегуляторов), необходимо постоянно вестиконтроль распределения температуры паровоздушной среды в 6 точках двух сеченийкамеры: на расстоянии до 2 м от ворот и в среднем сечении. Точки замератемператур должны находиться на высоте 0,8 м от пола, в средней части и употолка камеры. Контроль температуры среды осуществляется в течение всего циклатепловой обработки через каждые 2 ч.

В пропарочных камерах, оборудованных системой автоматизациина базе микропроцессорной техники и устройствами для стабилизации температурыпаровоздушной среды, необходимо осуществлять периодический контроль температурысреды в 3 точках по высоте поперечного сечения камеры через каждые 10 цикловтепловой обработки.

4.5. Контроль температуры и прочности бетона притермосном выдерживании должен осуществляться автоматически или вручную. Впервые 16 ч после укладки бетона замеры температуры следует производить черезкаждые 4 ч, а затем - через каждые 8 ч. Замер температур бетона необходимоосуществлять в скважинах на глубине 5 см от поверхности конструкции с помощьютермодатчиков и термометров.

4.6. Контроль прочности бетона конструкций, подвергнутыхтепловой обработке, осуществляется в соответствии с ГОСТ 16105-85 длянормируемой передаточной и отпускной прочности по образцам или неразрушающимиметодами по действующим государственным стандартам или другими методами посогласованию с головными научно-исследовательскими организациями.

Контроль прочности бетона в проектном возрасте производитсятолько по образцам.

4.7. Контрольные образцы для определения отпускной илипередаточной прочности бетона должны ( в соответствии с ГОСТ 18105-88) твердетьв одинаковых с контролируемой конструкцией температурно-влажностных условиях.Образцы для определения прочности бетона в проектном возрасте должны твердеть водинаковых с конструкцией условиях, а после ее отгрузки с завода - в условияхнормального твердения по ГОСТ 10180-78.

4.8. При пропаривании место установкиконтрольных образцов в камере должно соответствовать условиям твердения бетонаконструкции в наиболее "отстающих" в наборе прочности зонахпоперечного сечения конструкции (например, нижний пояс балки). Контрольныеобразцы должны быть защищены от высыхания до момента их охлаждения дотемпературы цеха.

Места установки контрольных образцов при ускоренномтвердении бетона сборных мостовых железобетонных конструкций принимаютследующими:

при тепловой обработке в пропарочных камерах или подпереносными колпаками - на высоте не более 1м от поверхности пола;

при тепловой обработке или выдерживании балочных конструкцийв термоформах - на уровне нижнего пояса балки (допускается установкаконтрольных кубов на верхней плите под тепловлагозащитным покрытием соснижением фактической передаточной или отпускной прочности на 10 %, а приотсутствии подогрева нижнего пояса балки - на 20 %).

При тепловой обработке конструкций типа коробчатых блоков иблоков ПРК - в соответствии с проектом технологических линий;

при тепловой обработке с использованием гелиотехнологий - вместе наименьшего нагрева бетона, указанном в соответствующей техническойдокументации.

4.9. При тепловой обработке изделий (плит, свай, стоек идр.) в ямных пропарочных камерах контрольные образцы необходимо устанавливать вспециально устроенных нишах в стенках камер на высоте не более 0,8-1 м от полакамер.

4.10. Марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемостипри производстве конструкций и изделий необходимо контролировать в соответствиис ГОСТ 10060-87 и ГОСТ 12780.5-84 при изменении состава, способа уплотнения ирежима ускоренного твердения бетона, вида и характеристики материалов дляприготовления бетонной смеси, но не реже одного раза в 6 месяцев по каждомупроизводственному составу бетона.

Приложение 1

Рекомендуемое

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЦИКЛАТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ МОСТОВЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Проектная организация разрабатывает технологическую линиюдля изготовления мостовых железобетонных конструкций на вновь проектируемойпроизводственной базе треста Мостострой 7 в Ташкенте. Требуется определитьпродолжительность цикла тепловой обработки предварительно напряженных балок,имеющих передаточную прочность 75 % от R₂₈.

Для приготовления бетона используется Ахангаранский цемент,имеющий минеральную добавку в количестве 5 %. Данных о параметрах режиматепловой обработки балок из бетона, приготовленного на Ахангаранском цементе, впроектной организации и в тресте Мостострой 7 не имеется.

Определение продолжительности цикла тепловой обработкимостовых железобетонных конструкций может быть осуществлено несколькимиспособами в зависимости от объема данных, полученных от заказчика. От заказчикажелательно получить кривые нарастания прочности бетона рассматриваемых классовпри температуре 20 °С.

Рассмотрим простейший случай, когда заказчик представилпроектной организации кривую нарастания относительной (в процентах от R₂₈) прочноститвердеющего бетона требуемого нам класса на Ахангаранском цементе (рисунок).Определение продолжительности цикла тепловой обработки в таком случаеосуществляется следующим образом.

Пусть в проекте технологической линии предусмотрена тепловаяобработка мостовых железобетонных конструкций по типовому режиму со следующимипараметрами:

начальная температура бетона........................................................................ 20°С;

продолжительность предварительноговыдерживания................................ 4ч;

скорость подъема температуры бетона.......................................................... 10°С/ч:

продолжительность периода подъематемпературы.................................... 6ч;

температура изотермического выдерживаниябетона.................................. 80°С;

допустимый перепад температуры бетона исреды в цехе........................... 20°С;

скорость снижения температуры бетона....................................................... 10°С/ч;

продолжительность периода снижениятемпературы.................................. 4ч.

Криваянормального твердения бетона на Ахангаранском цементе

Необходимо определитьпродолжительность изотермического прогрева бетона.

Для достижения требуемой передаточной прочности притвердении бетона в нормальных условиях при 20 °С в соответствии с рисунком требуется132 ч.

Определим t_пр, приведенное к 20 °Свремя твердения бетона за периоды предварительной выдержки, подъема и снижениятемпературы. При этом для периода предварительной выдержки a_пв= 1; для периода подъема температур при средней температуре этого периода 50 °Сa_п= 0,36; для периода снижения температур при средней температуре этого периода60 °С a_с= 0,29; а для периода изотермического выдерживания a_u= 0,19.

Тогда

 ч.

Определим приведенное время для периода изотермическоговыдерживания

t_u.пр= 132 - 34,5 = 97,5 ч,

откудапродолжительность изотермического выдерживания составит

 ч.

Общая минимальная продолжительность цикла тепловой обработкисоставит

t_ц= 4 + 6 + 4 + 17,5 = 31,5 ч.

При определении производительности технологической линиипродолжительность цикла тепловой обработки может быть увеличена с целью увязкис ритмом технологического потока и сменностью работы предприятия.

Аналогично определяется продолжительность тепловой обработкимостовых железобетонных конструкций при двухстадийном выдерживании.

Рассмотрим второй случай. Пусть при расчете установлено, чтопродолжительность тепловой обработки очень велика и не удовлетворяеттребованиям настоящих Норм. В таком случае производится уточнениепродолжительности периода изотермического прогрева с учетом применений болеевысокого класса бетона. При этом имеющуюся кривую нарастания относительнойпрочности твердеющего бетона необходимо преобразовать в кривую нарастанияпрочности бетона.

Пусть мы имели класс бетона В35 (прочность бетона 459 кг/см²),тогда для преобразования кривой нарастания относительной прочности бетона вкривую нарастания прочности бетона достаточно умножить соответствующие ординатыкривой на 4,59, так как 1 % нарастания прочности соответствует 4,59 кг/см²(0,459 МПа). Для получения кривой нарастания прочности бетона класса В40(прочность бетона 524 кг/см²) на этом же Ахангаранском цементедостаточно соответствующие ординаты кривой (см. рисунок) умножить на 5,24 (или близкойк ней фактической прочности). Если прочность бетона в возрасте 28 сут.составляет 535 кг/см² (53,5 МПа), то соответствующие ординатыумножают на 5,35. Таким образом, мы получим две кривые нарастания прочностибетонов класса В35 и В40. Аналогично при необходимости можно получить кривыенарастания прочности бетонов более низких классов. В дальнейшем для бетонакласса В40 определяют продолжительность времени, требуемую для набора бетономпрочности 70 %. После этого по методике, изложенной в данном приложении,определяют продолжительность изотермического выдерживания по рассматриваемойметодике составляет 5-7 %.

При наличии кривых нарастания прочности твердеющего при 20°С бетона всех классов объем вычислительных работ уменьшается, а точностьрасчета продолжительности цикла тепловой обработки увеличивается.

Приложение 2

Рекомендуемое

ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ЦИКЛА ТЕПЛОВОЙОБРАБОТКИ ДЛЯ ПРОЛЕТНЫХ СТРОЕНИЙ МОСТОВ НА ДЕЙСТВУЮЩИХ ЗАВОДАХ МЖБК

В качестве примера для расчета принята автодорожная предварительнонапряженная балка длиной 24 м, изготавливаемая на Подпорожском заводе МЖБК П/О"Мостожелезобетонконструкция" (рассматриваются два расчетных случая).

1. Изготовление балок по типовому проекту № 3.503.1-81 избетона классов В35 и В40 с передаточными прочностями бетона соответственно 75 и70 % от проектного класса бетона.

Для определения используем приведенные на рис. 1 графикикинетики изменения прочности бетонов классов В35 (а), В40 (б) и В45 (в) дляпролетных строений при тепловой обработке на действующих заводах МЖБКМинтрансстроя СССР.

Указанные графики учитывают рост прочности бетона в течениевсего цикла тепловой обработки в соответствии с данными таблицы, включая периодснижения температуры среды в тепловом агрегате после прекращения подачитеплоносителя, и в зонах поперечного сечения конструкции, наиболее отстающих вросте прочности бетона. Они также учитывают конкретные материалы и составыбетонов, применяемые в производственных условиях действующих заводов МЖБК.

Порядок определения.

Строим кривые нарастания прочности бетонов классов В35, В40и В45 для Подпорожского завода МЖБК (рис. 2).

Таблица

примечание: Для двухстадийной тепловой обработки конструкций (Днепропетровскийзавод МЖБК) с применением гидрофицированной опалубки предварительная выдержказаменена первой стадией выдерживания бетона до достижения конструкциейраспалубочной прочности 25 % проектного класса бетона. Для класса бетона В35при отсутствии подогрева бетона длительность первой стадии составляет 18 ч.

На оси ординат (рис. 2, криваяВ35) откладываем значение передаточной прочности - 75 % В35 (344 кг/см²);

проводим линию параллельную оси абсцисс до пересечения скривой, соответствующей бетону класса В35;

точку пересечения проецируем на ось абсцисс, получаемпродолжительность полного цикла тепловой обработки - 62 ч (предварительнаявыдержка + подъем температуры + изотермический прогрев + снижение температуры);

из таблицы выписываем длительность отдельных периодовтепловой обработки, соответствующих оптимальным параметрам режима тепловойобработки пролетных строений и делаем запись продолжительности тепловойобработки в часах по отдельным ее периодам (8 + 5 М.П. +3 = 62 ч), из чегоопределяем длительность изотермического прогрева ИП (46 ч). Делается записьпродолжительности тепловой обработки в часах:

8 + (5 + 46 + 3).

При классе бетона В40 и передаточной прочности 70 % В40 (367кг/см²) аналогичным образом (см. выше) определяем продолжительностьполного цикла тепловой обработки (38 ч) и производим запись продолжительноститепловой обработки в часах:

8 + (5 + 22 + 3).

Рис. 1. Графики кинетикиизменения прочности бетонов классов В35 (а), В40 (б), В46 (в) для пролетныхстроений при тепловой обработке на заводах МЖБК:

 - Днепропетровском;  - Днепропетровском (с гидрофицированнойопалубкой);  - Батайском, Крустпилском, Киевском, калачевском;  - Дмитровском;  - Красноярском, Буготакском;  - Подпорожском;  - Вескудниковском, Горьковском;  - Исетском

Рис.2. Графики изменения прочности бетона классов В35, В40, В45 для пролетныхстроений при теплотой обработке на Подпорожском заводе МЖБК

В соответствии стребованиями пп. 1.5 и 1.9 (ВНТП-1-90)продолжительность тепловой обработки в целях обеспечения максимальной производительноститехнологических линий должна приниматься минимальной. Целесообразнаядлительность изотермического прогрева согласно п. 3.6 (ВНТП-1-90) находится впределах 20-24 ч.

Таким условиям отвечает изготовление балок из бетона классаВ40 с передаточной прочностью 70 %. Этому же классу бетона соответствуетнаименьшая отпускная прочность бетона (75 %), назначенная в проекте с учетомусловий транспортирования балок (по величине консольного свеса балки).

Таким образом, окончательно продолжительность тепловойобработки в часах принимается 8 + (5 + 22 + 3).

2. Изготовление балок по типовому проекту инв. № 384/46бетона класса В35 с передаточной прочностью 90 % (приводится в качестве примераизготовления конструкций пролетных строений с передаточной прочностью,превышающей 70-75 % от проектного класса бетона по п. 10 табл. 2 ВНТП-1-90).

Порядок определения.

По методике, приведенной в первом расчетном случае,определяется продолжительность тепловой обработки балок с проектным классомбетона В35 и передаточной прочностью 90 % (412 кг/см²). По этимданным продолжительность тепловой обработки составляет 85 ч, что не отвечаетпредъявляемым требованиям к изготовлению конструкций по пп. 1.5 и 1.9 ВНТП-1-90и изготовление балок с такими конструктивными параметрами не может бытьпринято.

Для конструкций с передаточной прочностью бетона,превышающей 70-75 % от проектного класса бетона в соответствии с п. 3.13(ВНТП-1-90), расходы цемента определяются по таблицам 15 и 16 СНиП 5.01.23-83:

по табл. 15 и 16 поинтерполяции находится расход цемента для бетона класса В35 при передаточнойпрочности 90 %, составляющий 500 кг/м³; такой расход цементасоответствует получению фактического класса бетона В40;

аналогично (по приведенной выше методике) определяетсяпродолжительность тепловой обработки по кривой класса В40 при проектномзначении передаточной прочности 90 % (412 кг/см²), котораясоставляет 47 ч.

Сравнение результатов расчета продолжительности тепловойобработки с соответствующими значениями 38 и 47 ч свидетельствует опрогрессивности конструктивных решений по новому типовому проекту № 3.503.1-81.

Приложение 3

Рекомендуемое

Средние расчетные величины прочности бетона послетепловой обработки в зависимости от температуры и продолжительностиизотермического прогрева

Приложение 4

Справочное

ТАБЛИЦА КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ ПЕРЕВОДА ЕДИНИЦ ИЗМЕРЕНИЙСИСТЕМЫ МКС В СИСТЕМУ СИ

СОДЕРЖАНИЕ