26. Специфика и методы зимнего бетонирования.

В зависимости от характера выдерживания бетона способы зимнего бетонирования подразделяются на 2 группы: безобогревные и обогревные. К безобогревным способам относятся бетонирование в тепляках, метод термоса, применение противоморозных добавок. К обогревным относятся методы искусственного обогрева бетона с применением электричества, пара или горячего воздуха. Способ бетонирования для конкретного объекта выбирают путем технико-экономического сравнения вариантов с учетом темпа бетонирования местных ресурсов и возможностей. В зимних условиях температура бетонной смеси в момент укладки ее в опалубку должна быть не ниже расчетной температуры, необходимой для принятого режима выдерживания бетона. Так, минимально необходимая температура при применении способа термоса должна быть не менее 250С, для бетонирования с противоморозными добавками не менее 50С и при использовании электропрогрева не ниже 50С.

Для получения требуемой температуры смеси воду затворения подогревают до 40-900С, а иногда при необходимости также подогревают и заполнители.

Продолжительность перемешивания компонентов в зимних условиях увеличивается в 1,5-2 раза. Для перевозки бетонной смеси используют специально оборудованные транспортные средства, кузова которых подогреваются теплом отработанных газов. При температуре наружного воздуха ниже 150С кузов автомашины дополнительно накрывают брезентом или откидными утепленными крышками.

Выдерживание в искусственных укрытиях (тепляках). При бетонировании в тепляках необходимая температура обеспечивается тепловыми и электрическими нагревательными печами, калориферами. Устройство тепляков требует значительных затрат и удорожает строительство и применяется лишь в случаях острой технологической необходимости. Но, в связи с появлением за рубежом в последнее время новых пленочных по­крытий выдерживание бетона в тепляках стало применяться в более широких масштабах, так как за счет «пленочного» эффекта в них создаются комфортные условия для твердения бетона.

Пленочные тепляки могут устраиваться на отдельные конструкции, на этаж и даже полностью на все здание. Эффективность искусственных тепляков может быть повышена при использовании в качестве укрытий пневматических конструкций.

Метод «термоса». Сущностью метода термоса является то, что бетонная смесь, приготовленная на подогретой воде и подогретых заполнителях, непрерывно укладывается на открытом воздухе в установленную опалубку, предварительно очищенной от снега и наледи. Затем конструкция накрывается теплоизолирующим материалом, и твердение бетона происходит за счет тепла, введенного в него подогретыми составляющими, и тепла, выделяемого цементом при его гидратации (явление экзотермии). Применение метода термоса наиболее эффективно для массивных конструкций с наибольшей площадью охлаждения.

Температура бетонной смеси обычно бывает в пределах 20...35°С, при более высокой температуре она теряет подвижность, при температуре ниже 20 °С смесь быстро замерзает. Метод «термоса» может оказаться достаточно эффективным и для конструкций с модулем поверхности 8... 10, если осуществить ускорение твердения смеси или понижение точки замерзания воды в бетоне за счет введения в смесь противоморозных добавок — ускорителей твердения, а также если существенно повысить пер­воначальную температуру бетонной смеси в момент ее укладки за счет кратковременного электроразогрева.

Метод «термоса» с противоморозными добавками-ускорителями. Твердение бетона происходит в результате термосного выдерживания в сочетании с продолжительным воздействием химических добавок. Метод является достаточно надежным и экономичным.

В качестве добавок, понижающих температуру замерзания бетонной смеси, используются хлористый кальций (CaCl2), хлорид натрия (NaCl), углекислый калий (K2CO3) и нитрат натрия (NaNO3) и более сложные по составу соединения, такие как нитрит-нитрат-хлорид кальция (ННХК) и др.

При применении «метода горячего термоса» (рисунок 1) доставляемая на объект теплая бетонная смесь разогревается в специальном бункере или непосредственно в кузове автосамосвала до температуры 60...80°С, укладывается в утепленную опалубку, уплотняется, укрывается теплоизоляционным покрытием и выдерживается обычным методом «термоса» или с дополнительным обогревом.

Предварительный разогрев бетонной смеси ведут при напряжении тока 380 и реже 220 В в течение 10... 15 мин, для чего доставленную порцию бетонной смеси включают в электрическую цепь переменного тока в качестве сопротивления.

Разогрев смеси непосредственно в опалубке исключает преждевременную потерю подвижности, а повторное вибрирование сводит к минимуму возможности структурных повреждений, возникающих при форсированном электроразогреве. Электропрогрев бетона. Чаще всего осуществляется при бетонировании среднемассивных конструкций, но может также использоваться при выдерживании тонкостенных конструкций. Сущность электропрогрева заключается в повышении температуры уложенного бетона до максимально допустимой и поддерживание ее в течение времени, за которое бетон набирает критическую или заданную прочность. Метод электропрогрева можно разделить на три группы: электродный прогрев, индукционный прогрев и электрообогрев с использованием различных электронагревательных приборов.

Электродный прогрев (рисунок 2, а) основан на свойстве свежеуложенной бетонной смеси пропускать электрический ток и, как любой проводник тока, превращать электрическую энергию в тепловую.