Особенности строительства вызвали необходимость проведения теплофизических исследований режимов твердения бетона в оболочках. Исследования проводились в лаборатории теплофизических исследований. В результате анализа условий бетонирования было установлено, что режимы твердения бетона в оболочке во многом предопределяются теплообменом между оболочкой сваи и водной средой. Расчетом был предварительно определен коэффициент теплообмена. Кстати сказать, для утепление бетона порой используется отсев гранитный и другие похожие материалы.
Анализ значений коэффициентов теплообмена свидетельствует о высокой интенсивности теплосъема на оболочке сваи. В этих условиях укладка в металлическую опалубку подогретых бетонных смесей приводит к резкому охлаждению бетона в периферийных зонах, особенно в защитном слое бетона толщиной 12 см, что отражается на температуре бетона в центре массивной конструкции сваи, препятствуя развитию экзотермических реакций гидратации цемента в бетоне.
Бетонирование сваи велось непрерывно на всю проектную высоту. Скорость движения смеси по бетонолитной трубе не превышала 0,12 м/с.
После окончания бетонирования сваи до отметки, отделяющей подводный бетон от укладываемого «насухо», вода из оболочки откачивалась, после чего удалялся верхний слой бетона толщиной 25 см и верхний торец сваи укрывался слоем опилок толщиной 10 см.
Начальная температура уложенной бетонной смеси из-за потерь тепла при транспортировании и укладке через бетонолитную трубу составила 10° С. При температуре воды, равной 4° С, температура бетона в середине защитного слоя составляла в первый период 6° С. Расчет прочности бетона при термосном выдерживании сваи показал, что приобретение бетоном прочности 50% от /?28, необходимой для восприятия сваей механических нагрузок, происходит достаточно медленно. Так, бетон в защитном слое приобретает необходимую прочность через 10—15 суток. Таким образом, выявляется необходимость ускорения твердения бетона в свае, контактирующей с водой. Замер температур в основании сваи показал, что в этой зоне температура на 25—30° выше, чем в зоне контакта с водой.
С целью устранения больших перепадов температуры по высоте сваи была предложена теплоизоляция ее металлической оболочки намокающими и пепамокающими материалами. В качестве намокающей теплоизоляции применялся минеральный войлок толщиной 15 см, а в качестве ненамокающей изоляции — пористая резина толщиной 0,02 м.
Монтаж изоляции на оболочку сваи выполнялся бандажами, длина которых равна периметру сваи, а высота составляет 0,5—1 м.
