Наибольшая допустимая температура воды и бетонной смеси

Виды цемента	Температура, °С
	воды	бетонной смеси при вы ходе из бетоносмесителя
Портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент марок ниже 600	80	35
Быстротвердеющий портландцемент и портландцемент марки 500 и выше	60	30
Глиноземистый цемент	40	25

 

Продолжительность перемешивания бетонной смеси следует увеличивать не менее чем на 25% против летних условий (при применении только подогретой воды). Продолжительность смешивания можно не увеличивать, если использовать подогретую воду, оттаявшие или подогретые заполнители.

Транспортирование бетонной смеси. Контролируя транспортирование бетонной смеси, необходимо учитывать, что потери тепла при самой перевозке меньше, чем потери при перегрузочных операциях. Поэтому бетонную смесь от завода к месту укладки следует доставлять без перегрузок. Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы бетонная смесь транспортировалась без задержек при погрузке, перевозке и выгрузке, а транспортная тара утеплялась и обогревалась. При транспортировании бетонной смеси в самосвалах кузова их укрывают брезентом (при малых расстояниях перевозки) или обогревают отработанными газами, которые пропускают через специально устроенное дно кузова или выводят через трубу в верхней части кузова для создания над бетонной смесью тепловой завесы. При транспортировании смеси в бадьях и бункерах их накрывают деревянными утепленными крышками, снаружи утепляют войлоком, минераловатными матами и другими материалами, а затем обшивают фанерой.

Строительная лаборатория, осуществляя контроль за производством бетонных работ, назначает максимально допустимую продолжительность транспортирования бетонной смеси, исходя из условий сохранения ее удобоукладываемости и температуры перед укладкой, а также заданной температуры на выходе из бетоносмесителя.

Продолжительность транспортирования может быть увеличена за счет применения замедляющих или пластифицирующих добавок, приготовления смеси пониженной температуры с последующим подогревом у мест укладки, введения в бетонную смесь противоморозных добавок. Время транспортирования предварительно разогретой бетонной смеси и ее укладки не должно превышать времени начала схватывания бетона.

При транспортировании бетона бетононасосами следует разработать и тщательно выполнять специальные мероприятия, обеспечивающие бесперебойную их работу. Следует также предусматривать утепление бетонопроводов и виброхоботов.

Укладка бетонной смеси. Бетонное или каменное основание, а также замерзшие бетонные и каменные конструкции перед укладкой подогретой бетонной смеси тщательно очищают от снега, наледи, грязи и цементной пленки, прогревают до положительной температуры на глубину не менее 30 см, чтобы обеспечить сцепление вновь уложенного бетона с ранее возведенной конструкцией или основанием.

Дежурный лаборант, осуществляя контроль за укладкой бетонной смеси, должен следить за тем, чтобы ее температура к началу выдерживания в опалубке или подогрева не была ниже: температуры, установленной расчетом, – при выдерживании бетона по методу «термоса»; температуры замерзания раствора затворения, увеличенной на 5°С, – при применении бетона с противоморозными добавками; 0°С – в наиболее охлажденных зонах перед началом предварительного электроразогрева бетонной смеси или при форсированном электроразогреве ее в конструкциях и 2°С – при применении других методов тепловой обработки бетона.

Для предотвращения излишней потери тепла бетонной смесью ее укладывают небольшими участками по длине и ширине, при этом каждый уложенный слой быстро перекрывают последующим, не допуская падения температуры в нем ниже предусмотренной расчетом. После укладки последнего или промежуточного (в случае бетонирования с перерывом) слоя бетон укрывают щитами или матами. Толщина укладываемых слоев бетона для лучшего сохранения ими тепла при укладке должна быть максимально допустимой условиями вибрирования. Бетонную смесь следует укладывать круглосуточно, до окончания бетонирования всего массива или его части – блока.

Производитель работ должен проследить за тем, чтобы верхняя поверхность бетона после окончания бетонирования была немедленно утеплена. В противном случае верхний слой бетона может замерзнуть. Если бетон промерз в рабочем шве, то промерзший участок отогревают паром, затем удаляют промерзший незатвердевший слой, обрабатывают поверхность старого бетона по установленным правилам. Только после этого можно продолжать бетонирование.

Контроль твердения бетона. Прежде чем приступить к производству бетонных работ зимой, необходимо выбрать способ бетонирования. В первую очередь рекомендуется проверить возможность производства бетонных работ способом «термоса».

Способ «термоса» является наиболее простым в производстве и экономичным. Для его осуществления не требуется специального оборудования, уход за бетоном сводится к наблюдению за исправностью укрытия и контролю за температурой бетона. Однако этот способ применяется только при бетонировании массивных конструкций, так как тонкостенные конструкции с большой охлаждаемой поверхностью утеплять трудно.

Массивность конструкции характеризуется отношением суммы охлаждаемых (наружных) поверхностей F (м²) к ее объему V (м³). Это отношение называется модулем поверхности Мп, который определяется по формуле Mп = F/V.

Способ «термоса» применяют при бетонировании конструкций с Мп < 6, если использовать быстротвердеющие цементы марок 500–600 и глиноземистый цемент, которые не только быстро набирают прочность, но и выделяют большое количество тепла, а при введении химических добавок – ускорителей твердения его можно применять при Мп = 6–10.

При производстве бетонных работ способом «термоса» в последние годы применяют горячие бетонные смеси, нагретые до 70–80°С электрическим током в специальных бункерах.

Во время электроподогрева бетонной смеси в бункерах необходимо соблюдать определенный режим подъема температуры смеси. Прежде всего следует бетонную смесь выдержать в течение 20–30 мин при температуре 15–20°С, а затем в течение 10–15 мин нагреть до температуры 70–80°С. Подогретую бетонную смесь незамедлительно укладывают в утепленную опалубку, в которой бетон твердеет и набирает прочность. При этом бетон остывает от температуры не 20–30°С, как обычно при способе «термоса», а от 60–70°С. При производстве бетонных работ способом «термоса» строительная лаборатория тщательно контролирует температуру каждой порции бетонной смеси, доставляемой на стройплощадку, соблюдение температурно-влажностного режима, а также своевременное и тщательное утепление бетонируемых конструкций.

В процессе твердения бетона лаборанты должны три раза в сутки измерять температуру наружного воздуха или окружающей среды, температуру бетона и результаты измерений заносить в журнал бетонных работ. Температуру бетона следует контролировать систематически, начиная с укладки бетона и кончая остыванием до 2°С. Для измерения температуры твердеющего бетона пользуются техническими термометрами, которые устанавливают в скважины. Скважины устраивают заранее в местах наиболее неблагоприятного температурного режима. Глубина их в крупногабаритных конструкциях составляет 10–15 см, а в плитах – половину толщины плиты. В каждом элементе должно быть не менее трех скважин, но не менее одной на каждые 2 м² плиты. В конструкциях с Мп < 3 должны быть предусмотрены как поверхностные, так и глубинные скважины. Для замера температуры бетона на глубине 75 см и более в массивных фундаментах устанавливают металлические трубки диаметром 25 мм.

Скважины должны быть закрыты пробками, пронумерованы и нанесены на схему. Во время измерения температуры бетона термометры следует изолировать от влияния температуры наружного воздуха и выдерживать их в скважине не менее 3 мин. Зазор между термометром и стенкой скважины закрывают войлоком или паклей.

При отсчете температуры желательно не вынимать термометр из скважины полностью. Записывают температуру на отдельном для каждой конструкции листе и в температурном журнале.

В процессе бетонирования конструкции регулярно отбирают контрольные образцы, которые хранят в тех же условиях. Зимой кроме трех основных образцов обычно изготовляют шесть дополнительных, три из которых испытывают в тот день, когда температура бетона в конструкции упадет до 1–2°С, остальные три являются запасными и служат для получения дополнительных контрольных данных.

В результате испытания в лаборатории контрольных образцов-кубов устанавливают прочность бетона, затем производитель работ вместе с представителем авторского надзора решает вопрос о возможности распалубливания конструкций и их загружения. Нельзя допускать примерзания опалубки к бетону. После распалубливания бетон укрывают (например, брезентом) во избежание его растрескивания.

Способ термоса, при котором бетон приобретает прочность не менее 5 МПа, гарантирует высокое качество бетона. Если же способом термоса не удается в установленные сроки получить прочность бетона, достаточную для его распалубливания, то рекомендуется применять бетоны с противоморозными добавками, предварительный электропрогрев смеси перед укладкой ее в опалубку, а также искусственный обогрев бетона электрическим током или паром.

Бетон с противоморозными добавками обладает способностью твердеть при отрицательных температурах. В качестве противоморозных добавок применяют: нитрит натрия (НН); хлорид натрия в сочетании с хлоридом кальция (ХН+ХК); соединения нитрита кальция с мочевиной (НКМ); нитрит натрия в сочетании с хлоридом кальция (НН+ХК); нитрит-нитрат-хлорид кальция (ННХК); нитрит-нитрат-хлорид кальция в сочетании с мочевиной (ННХК+М); нитрит кальция в сочетании с мочевиной (НК+М); поташ (П). Содержание противоморозных добавок устанавливается строительной лабораторией в зависимости от расчетной температуры твердения бетона, состояния материалов (холодные, оттаянные или подогретые), водоцементного отношения и других факторов.

Наиболее эффективны противоморозные комплексные добавки: смесь нитрита кальция и мочевины в соотношении 3:1 (НКМ) по массе; смесь нитрата и нитрита кальция и мочевины – 1,5:1,5 (ННКМ); смесь нитрита и хлорида кальция – 1:1 (ННХК); смесь нитрата и нитрита кальция, хлорида кальция и мочевины – 0,7:0,75 или 1,5:1 (ННХКМ). Бетонные смеси с этими добавками признаны наиболее технологичными.

Работники строительной лаборатории, назначая вид противоморозной добавки, должны учитывать область применения бетонов с химическими добавками, так как для различных конструкций в зависимости от типа армирования и агрессивности среды, в которой будут находиться конструкции при эксплуатации, существуют ограничения по применению того или иного вида добавок.

Бетонную смесь с противоморозными добавками можно транспортировать в неутепленной таре. Предельная продолжительность транспортирования и допустимый срок укладки бетонной смеси зависят от ее подвижности, их устанавливают в строительной лаборатории.

Бетонную смесь с противоморозными добавками укладывают в конструкции и уплотняют, соблюдая общие правила укладки. Поверхность бетона, не защищенную опалубкой, укрывают во избежание вымораживания влаги. Бетон выдерживают под укрытием до получения распалубочной прочности. В случае когда после укладки бетона температура его стала ниже расчетной, принятой при установлении концентрации водных растворов противоморозных добавок, уложенный бетон утепляют сухими опилками, сухим песком или сочетают выдерживание бетона по способу «термоса» с искусственным обогревом бетона до того момента, пока он не наберет заданной прочности.

При производстве бетонных работ в зимнее время искусственный обогрев бетона осуществляют электротермообработкой, паропрогревом и обогревом теплым воздухом.

Электротермообработку бетона выполняют методами электродного прогрева, электрообогрева различными электронагревательными устройствами, индукционным нагревом. В практике зимнего бетонирования наибольшее распространение получил электродный прогрев бетона током напряжением не более 60 В. Прогрев этим способом можно рекомендовать для бетонных конструкций с модулем поверхности 5–20.

Режим электропрогрева назначает лаборатория с учетом вида применяемого цемента, массивности конструкций, требуемой прочности бетона и возможности накопления ее за время остывания прогретых конструкций. На время электропрогрева железобетонных конструкций специально выделяют лаборантов, электромонтажников и рабочих, в обязанности которых входят контроль за температурой бетона прогреваемых по заданному режиму конструкций и оформление температурных листов, включение и выключение электрического тока, измерение напряжения в сети, укрытие прогретого бетона утепляющими материалами. В табл. 1.11 приведены показатели максимально допустимой температуры бетона при электропрогреве по видам цемента.

Контролируя электропрогрев, лаборанты следят за тем, чтобы включали ток при температуре бетона не ниже 3–5°С. Температуру бетона конструкций при электропрогреве измеряют в первые 3 ч через каждый час, а в остальное время прогрева – три раза за смену. Лаборант обязан следить, чтобы при прогреве конструкций с Мп < 6 подъем температуры в теле бетона производился с интенсивностью 8°С/ч,, с Мп = 6–10°С/ч, Мп >10, а также в каркасных и тонкостенных конструкциях длиной до 6 м – 15°С/ч. Длительность изотермического прогрева зависит от вида цемента, температуры прогрева и заданной критической прочности бетона.

Таблица 1.11