Технология бетонирования в зимних условиях

Зимние условия начинаются, когда среднесуточная температура наружного воздуха снижается до +5⁰С, а в течение суток имеет место падение температуры ниже 0⁰С.

При отрицательной температуре не прореагировавшая с цементов вода переходит в лед и не вступает в химическое соединение с цементом, следовательно бетон не твердеет.Одновременно в бетоне развиваются значительные силы внутреннего давления, вызванные увеличением (≈на 9%) объема виды при переходе её в лёд.

При последующем оттаивании замерзшая вода вновь превращается в жидкость, но разрушенные структурные связи в бетоне полностью не восстанавливаются.

При замораживании свежеуложенного бетона вокруг арматуры и зерен заполнителя образуются ледяные пленки, отжимая от цементного теста арматуру и заполнители. Но если бетон к моменту замерзания приобретет определенную прочность, то все упомянутые ранее процессы не оказывают на него неблагоприятного воздействия.

Минимальная прочность, при которой замораживание для бетона не опасно, называют критической.

При повышении температуры бетона увеличивается активность воды, содержащейся в бетонной смеси, ускоряется процесс твердения бетона. При снижении температуры, наоборот, твердение бетона замедляется.

Поэтому при бетонировании в зимних условиях необходимо создать и поддерживать такие температурно-влажностные условия, при которых бетон твердеет до приобретения критической или заданной прочности в минимальные сроки.

Методы выдерживания бетона в зимних условиях можно разделить на три группы:

1) Метод, предусматривающий использование начального

теплосодержания и тепловыделения цемента («Термос»).

2) Методы основанные, на искусственном прогреве бетона, уложенного в конструкцию (электропрогрев контактный, индукционный, инфракрасный, конвективный и т.п.).

3) Метод использующий эффект понижения эвтектической точки воды в бетоне с помощью специальных химических добавок (противоморозных)

1. Метод «термоса».

Сущность метода «термоса» заключается в использовании тепла введенного в бетон при приготовлении смеси и экзотермического тепловыделения. В результате за время остывания бетона до 0⁰С, он набирает критическую прочность.

2. Горячий «термос» (предварительный электроразогрев смеси).

Заключается в кратковременном разогреве бетонной смеси до температуры 60-80⁰С и термосном выдерживании.

Предварительный электроразогрев осуществляется:

- в автосамосвалах;

- в поворотных бункерах.

3. Искусственный прогрев и нагрев бетона.

Сущность метода искусственного прогрева и нагрева заключается в повышении температуры уложенного бетона до max допустимой и поддержания ее до набора критической или заданной прочности.

Искусственный прогрев (электропрогрев) осуществляется путем пропускания электрического тока через бетон.

Для подведения электрической энергии к бетону используют различные электроды:

- пластинчатый;

- полосовые;

- стержневые;

- струнные

4. Контактный (кондуктивный) нагрев.

При этом используется тепло выделяемое в проводнике (ТЭНы и т.п.). Затем это теплота передается контактным методом поверхностям монолитной конструкции.

Для контактного нагрева применяют:

- Термоактивные (греющие) опалубки.

- Термоактивные гибкие покрытия (ТАГП).

- Инфракрасный нагрев, при этом используется способность инфракрасных лучей поглощаться телом и трансформироваться в тепловую энергию;

- Индуктивный нагрев, при этом используется тепло, выделяемое в арматуре или стальной опалубке, которые находятся в электромагнитном поле.

5.Конвективный способ обогрева.

Тепловая энергия бетону передается с помощью нагретой среды (теплый воздух или пар). В этом случае бетон выдерживают в тепляках, которые представляют временные ограждающие сооружения. Температура в тепляке поддерживается 5-10⁰С, поэтому твердение замедляется, а продолжительность увеличивается.

6. Бетонирование с противоморозными добавками.

Бетон, затворенный водным раствором некоторых химических веществ, твердеет при отрицательной температуре. Введение в бетон этих веществ понижает температуру замерзания воды в бетоне.

Такие вещества (добавки) называют противоморозными добавками: хлористый кальций – CaCℓ₂; хлористый натрий NaCℓ; нитрат натрия NaNo₂