Ж) повышение прочности бетона на растяжение, его однородности и снижение модуля деформации бетона.

Если температура не соответствует температуре для нормального твердения бетона, то для защиты от интенсивного охлаждения и нагрева устраивают шатры или тепляки. Шатры и тепляки - это конструкции, закрывающие бетонируемый блок или серию блоков со всех сторон и позволяющие поддерживать внутри них постоянную положительную температуру.

Тепляк представляет собой стационарную конструкцию утепленного перекрытия и бокового ограждения, выполненного из применяемой утепленной опалубки (рис. 2.а). Перекрытие опирается на металлические опоры (колонны), установленные в блоке, и являются съемными, используемыми многократно.

Шатер - переставная металлическая пространственная конструкция с утепленными стеновыми и кровельными ограждениями (рис. 2. б). Современные шатры имеют приспособления для вертикального перемещения по мере бетонирования сооружения по высоте.

Методы термообработки целью которых является повышение и сохранение температуры бетона можно разделить на ряд групп: электродный прогрев; индукционный прогрев; инфракрасный прогрев; паровой прогрев; греющая термоактивная опалубка.

Электродный прогрев (электротермос) основан на прохождении тока через свежеуложенный бетон. Применяется переменный ток пониженного напряжения 50-100 В, в отдельных случаях 120-220 В. Различают электроды внутренние (стержневые, струнные) и поверхностные (нашивные, плавающие). Струнные электроды состоят из арматурной стали диаметром 6-10 мм (для фундаментов, балок, плит). Стержневые электроды состоят из арматурной стали диаметром 6-16 мм (для колонн и стен). Расстояние между электродами 20-25 мм при напряжении 60 В, до 30-40 см при напряжении 200 В. Расстояние между электродами и арматурой 5-50 см в зависимости от напряжения. Нашивные электроды навешивают на опалубку через 10-20 см. Плавающие электроды втапливают в бетон с поверхности на 2-3 см для прогрева верхних поверхностей бетонных и железобетонных конструкций.

Разновидностью способа электротермоса является метод форсированного электрообогрева бетонной смеси сразу после ее укладки в опалубку с последующим повторным вибрированием. Разогрев смеси непосредственно в опалубке исключает преждевременную потерю подвижности, а повторное вибрирование сводит к минимуму возможности структурных нарушений при форсированном разогреве. Кроме того, он более экономичен.

Индукционный прогрев - прогрев в электромагнитном поле. Для этого вокруг прогреваемого элемента устраивают спиральную обмотку - индуктор из изолированного провода и включают его в сеть. Под воздействием переменного электромагнитного поля опалубка и арматура, выполняющие роль сердечника (соленоида) нагреваются и передают тепловую энергию бетону. Применяется для прогрева густоармированных конструкций и стыков.

Инфракрасный прогрев - прогрев инфракрасным облучением с помощью генератора в виде электроспирали, помещенной в металлический рефлектор на расстоянии 5-8 см от отражательной поверхности.

Паровой прогрев - заключается в создании вокруг бетонируемого элемента паровой рубашки. Паровая рубашка обеспечивает благоприятные тепловлажностные условия для твердения бетона, но требует большого расхода пара (0,5-2 т/м3), а также оградительных стенок, прокладки трубопроводов. В основном применяется при изготовлении сборных железобетонных конструкции.

Греющая термоактивная опалубка применяется вместо теплой опалубки. Она выполняется в виде унифицированных утеплительных щитов, с проложенным в их толще нагревательным кабелем, трубчатыми электронагревателями (ТЭНы) и нагревателями других конструкции.

Все изложенные методы термообработки бетона предназначены для предотвращения отрицательного воздействия низких температур на твердеющий бетон, т.е. для предотвращения раннего замораживания бетона. Общим недостатком этих методов при производстве тонкостенных конструкций является неизбежность деструктивных (отрицательных) явлений на ранних стадиях твердения, обусловленные тем, что тепло вносимое в твердеющий бетон, вызывает расширение его компонентов, что отрицательно влияет на формирующуюся структуру цементного камня.

Недобор прочности в термообработанном бетоне по сравнению с бетоном нормального твердения составляет от 17 до 23%.Для компенсации потерь прочности термообрабатываемого бетона часто приходится идти на перерасход цемента.

Указанные недостатки сводятся к минимуму в методе предварительного разогрева бетонной смеси. Его сущность заключается в том, что непосредственно перед укладкой в форму или опалубку бетонную смесь подвергают одновременному воздействию температуры (разогрев), вибрации, избыточного давления, пара и электрических полей. Сочетание указанных технологических воздействий, осуществляемых в непрерывном режиме, позволяет интенсифицировать процесса гидролиза и гидратации цемента, вовлечь в процесс его большее количество на ранних стадиях твердения бетона. Это позволяет обеспечить ускоренный набор прочности бетона, сократить расход электроэнергии, уменьшить расход цемента на 1-15 %, отказаться от других способов термообработки при возведении тонкостенных конструкций при температуре наружного воздуха до минус 20 град. Бетон полученный с такой обработкой смеси обладает лучшими показателями по плотности, морозостойкости, водонепроницаемости, что очень важно для бетонов гидротехнических сооружений.

Но химическая реакция цемент – вода сопровождается выделением большого количества теплоты, поэтому в зависимости от массивности конструкции появляется необходимость не только в ее подогреве, но и ее охлаждении.