Тема 7. Особливості технології бетонування конструкцій в умовах жаркого клімату та відємних температур

7.1. Вистоювання бетону і догляд за ним

7.2. Виконання бетонних робіт у зимових умовах

7.3. Виконання бетонних робіт в умовах сухого жаркого клімату

7.1. Вистоювання бетону і догляд за ним

Після початку твердіння бетон має вистоюватись в умовах, які забезпечують потрібні міцність та якість. Твердіння бетону - це складний фізико-хімічний процес взаємодії цементу з водою й утворення нових сполук. Вода проникає вглибину частинок цементу поступово, що обумовлює поступове і тривале набирання міцності бетоном.

Зростання міцності бетону значною мірою залежить від вологості середовища. Бетон, який твердне за високої вологості, міцніший, ніж бетон, що вистоювався в сухих умовах. На сухому повітрі вода швидко випаровується з бетону, і його твердіння уповільнюється, а то й зовсім припиняється. Тому для досягнення потрібної міцності не можна до­пускати передчасного висихання бетону.

У період вистоювання вода всередині бетону переміщується і випа­ровується в зовнішнє середовище - відбувається зміна його об'єму, тобто усадка. Цей процес проходить нерівномірно, що викликає появу на поверхні дрібних усадкових тріщин. Тріщиноутворення можливе також і від нерівномірного розігрівання бетону внаслідок виділення теплоти при гідратації цементу. Тріщини знижують якість, міцність і довговічність конструкції.

На інтенсивність твердіння бетону значно впливає і його температура. При температурі нижче нормальної (20 ± 2°С) процес уповільнюється, а за від'ємної практично припиняється. Навпаки, при підвищеній температурі й достатній вологості процес твердіння прискорюється.

До погіршення якості бетону призводять також удари та трясіння в початковий період його твердіння - вони порушують новоутворену структуру.

Щоб бетон набув необхідної міцності та якості, за ним потрібен до­гляд: підтримування температурних умов твердіння; запобігання виникненню значних температурно-усадкових деформацій і тріщин; охорона тверднучого бетону від ударів, трясінь та інших дій, що можуть погір­шити якість бетону.

Відсутність догляду може призвести до отримання низькоякісного, дефектного і непридатного бетону, а інколи й до зруйнування конструкції, навіть коли якість застосованих матеріалів добра, правильно підібра­ний склад бетонної суміші й ретельно виконане бетонування. Особливо важливим є догляд за бетоном протягом перших днів після укладання.

Для попередження виникнення усадкових тріщин бетон укривають і поливають не пізніше ніж через 10...12 год, а в жарку і вітряну погоду - не пізніше ніж через 2...3 год після укладання суміші, на шлакопортланд­цементі - 14 діб. Якщо температура повітря вище 15°С, протягом пер­ших 3 діб бетон поливають удень кожні 3 год і раз уночі, а в наступні дні — не менше трьох разів на добу. Якщо поверхню бетону поперед­ньо вкрити матеріалами, що втримують вологу (брезентом, матами тощо), перерви між поливаннями збільшують у 1,5 рази. Поверхню бетону, вкриту захисними плівками, не поливають. Можна не поливати бетон, якщо середня температура повітря від + 5 до О°С.

Найпростішим і поширеним методом є безпосереднє укривання по­верхні бетону матеріалами, що утримують вологу: матами, рогожею, тирса, піском. Проте в більшості випадків укладання, перекладання і підтримування цих матеріалів у вологому стані трудомісткі і малопридатні за значних обсягів робіт. Більш ефективні водонепроникні плівки (поліетиленова).

Улітку бетон також укривають від сонячних променів, а взимку від морозу.

Для запобігання шкідливій дії навантажень на бетон рух по ньому людей або установлення риштувань чи опалубки допускають тільки після досягнення ним міцності не менше ніж 1,5 МПа.

Активізація твердіння бетону. Тривалість твердіння бетону має ве­лике практичне значення. Цей процес потрібно прискорювати у випадках раннього експлуатаційного навантаження конструкцій, скорочення термінів розпалублення їх, при бетонуванні взимку і в жарких сухих умовах.

Темп зростання міцності бетону залежить від 1 - виду цементу, 2 - наявності хімічних добавок у бетонній суміші, що впливають на процес твердіння, 3 - температури, за якої відбувається твердіння.

1. Застосування бетонів на швидкотверднучому цементі забезпечує швидкість наростання міцності їх в ранній період твердіння (1...3 доби). Звичайно такі бетони потрібні при аварійних роботах, а також для влаштування стиків у збірних конструкціях.

2. Добавки - прискорювачі твердіння бетону вводять під час приготу­вання бетонної суміші залежно від маси цементу. Кількість сульфату натрію не повинна перевищувати 2 %; нітрату натрію, нітрату кальцію, нітрит-нітриту кальцію - 4 %; хлориду кальцію в бетоні армованих конструкцій -2 %, у бетоні неармованих конструкцій -3 %. Добавки - прискорювачі твердіння не застосовують для бетону на основі глиноземистого цементу, в конструкціях, що армовані термічне зміцне­ною сталлю, в залізобетонних конструкціях, що експлуатуються в зоні дії блукаючих струмів, у конструкціях з напруженою арматурою.

3. Процес твердіння інтенсифікують і тепловою обробкою: електро­прогріванням, контактним обігріванням термоактивною опалубкою. Тривалість електропрогрі­вання бетону в звичайних і жарких умовах становить 3...8 год, після чого струм вимикають, а бетон твердне в опалубці до набуття потрібної міцності. Додаткові витрати на застосування теплової обробки компенсуються підвищенням темпів і якості будівництва та зниженням витрат на догляд за бетоном.