IX.70, Графики режимов нагрева ботоиа

о — электротермос; б — изотермически)! режим; в — изотермический с остыва­нием; е — ступенчатый

вающих в течение длительного времени (с М_п<8). При изотермическом режиме (рис. IX.70, б) конструкцию ра­зогревают от температуры *в._н ДО ^макс и изотермически прогревают при этой температуре. Продолжительность этого периода определяют из условий получения требуе­мой прочности к концу прогрева. Изотермический режим применяют для немассивных конструкций (М_П>15).

Изотермический режим с остыванием (рис. IX.70, в) представляет собой комбинацию из двух предыдущих ре­жимов. Применяется для прогрева конструкций с М_п

8...15.

Ступенчатый режим (рис. IX.70, г) применяют для периферийного прогрева массивных конструкций с М_а jao 5, а также немассивных предварительно напряжен­ных конструкций. , .

Разогрев — один из наиболее ответственных перио­дов прогрева. При высоких скоростях разогрева вслед­ствие внутреннего давления в бетоне происходят струк- турные разрушения за счет быстрого расширения защем­ленного воздуха и образующихся паров воды, собствен­ных температурных расширений твердых частиц и ин­тенсивного испарения влаги с поверхности бетона при повышенных температурах.

Поэтом# нормативными документами устаиошмиш

максимальные скорости повышения температуры бетона: при модуле поверхности М_п=2...6 5...8°С/ч, при М_п= =6...20 —не более 10°С/ч.

Каркасные и тонкостенные конструкции малой про­тяженности (не более 6 м) можно разогревать со ско­ростью 15°С/ч.

Максимально допустимая температура прогрева бето­на не должна превышать значений, указанных в табл. IX.6, а при прогреве конструкций с жесткой заделкой уз-

IX.6. Максимально допустимая температура прогрева бетона

Цйгент	Температура для конструкций с различными модулями поверхности, °С
	6...Э	10...15	16...20
Шлакопортландцемент и пуццо-	80	70 ,	60
лановый портландцемент
Портландцемент и быстротвер-	70	65	55
деющий портландцемент

лов сопряжений, а также при периферийном электропро­греве конструкций с Л1_п>6 не должна превышать 40°С.

При резком остывании бетона достаточной прочности и обладающего свойствами хрупкого тела температурные градиенты создают в конструкции дополнительные на­пряжения, которые могут вызвать образование необра­тимых макродефектов. Скорость остывания должна быть не более 10,5 °С/ч для конструкции с М_п = 6...10, 2...3°С/ /ч — для конструкций с М_ПС6. Скорость остывания гус- тоармированных каркасных конструкций с УИ_П>10 мо­жет быть 15°С/ч.

Опалубку и теплозащиту прогретых конструкций мо­жно снимать лишь по остывании бетона до -|-5 °С. При этом разность температур открытых поверхностей бетона и наружного воздуха при распалубке не должна превы-ч„ шать: —20 °С для конструкций с М_п до 6, —30 °С для конструкций с Л1_п>6. Если эти условия не могут быть обеспечены, то поверхность бетона после распалублива- ния необходимо теплоизолировать.

Метод основан на свойстве бетона, затворенного вод­ными растворами некоторых химических веществ, твер­деть при отрицательных ^температурах. Благодаря этим химическим веществам вода при отрицательной темпера­туре (до определенного предела, называемого эвтектиче­ской температурой) находится в жидкой фазе и способ­на взаимодействовать с цементом. Обладающие такими свойствами химические вещества называют противомо­розными добавками.

В качестве основных противоморозиых добавок при­меняют соли соляной кислоты — хлорид кальция СаС1₂ (ХК) и хлорид натрия NaCl (ХН), карбонат калия (по­таш) К2СО3 (П) и нитрит натрия NaN0₂ (НН). В на­стоящее время в опытном порядке применяют также ряд комплексных соединений: нитрат кальция с мочевиной (НКМ), нитрат кальция + мочевина (НК.+М), нитриг- нитрат кальция+мочевина (ННК+М), нитрит-нитрат хлорида кальция (ННХК), хлорид кальция+нитрит на­трия (ХК+НН); нитрит-нитрат хлорида кальция+мо- чевина на (ННХК+М).

Противоморозные добавки по-разному влияют на свойства бетонной смеси и бетона.

Например, СаС1₂ в бетоне быстро связывается, в свя­зи с чем бетонная смесь быстро густеет, концентрация СаС1₂ в жидкой фазе снижается, что может привести к замерзанию бетона. Если в бетонную смесь доба­вить СаС1₂ более 2,5 % массы цемента, то она бы­стро схватывается, особенно при положительных и близких к 0°С отрицательных температурах. Поэто­му СаС1₂ в качестве самостоятельной добавки не при­меняют.

Бетон с NaCl медленно набирает прочность в раннем возрасте. Kpojyie того, для сохранения жидкой фазы в бе­тоне при низких температурах^в него -добавляют боль­шое количество хлористого натрия (при температуре твердения — 20°С содержание NaCl должно составлять ' 15% массы цемента).

Поэтому обычно применяют двухкомпонентную до­бавку, состоящую из СаС1₂ и NaCl. Суммарное количе­ство двухкомпонентной добавки не должно превышать (7,5 % массы цемента, что обеспечивает твердение бетони цр^емпературе до

—ДЗмС (табл. IX.7). ^

Температура твердеющего бетона, °С, 90	Количество безводной соли от массы цемента, %
	CaClH-NaC! хк+хн	NaNOs НН	KiCO, П
—5	0+3	5	5
— 10	1,5+3,5	8	8 '
— 15 '	4,5+3	10	10
—20	—	—	12
—25	—	—	15

Поташ является высокоэффективной противомороз- ной добавко'й. Эвтектическая точка водного раствора этой соли плотностью 1,414 соответствует температуре —36,5°С. Однако при больших добавках поташа проч­ность бетона снижается вследствие разрушения гидроси­ликатов кальция. Поэтому поташ вводят в бетонную смесь ^15 % массы цемента, что обеспечивает твердение бетона при температуре до —25°С.

Нитрит>натрия — слабая противоморозная добавка. Ее вводят в бетонную смесь в количестве =^10%. массы цемента, что обеспечивает-твердение бетона при темпе­ратуре до— 15°С.

Поскольку вода при отрицательных температурах об­ладает еще более низкой активностью, чем при положи­тельной, близкой к 0°С, то твердение бетона протекает довольно медленно (табл. IX.8).

В части 3 СНиП критическая прочность для бето­нов с добавками хлористых солей установлена не ни­же 25 % проектной и не менее 5 МПа. Для бетонов с добавками поташа или нитрита натрия критичес­кую прочность принимают как для бетона без до­бавок.

Бетоны с противоморозиыми добавками нельзя при­менять во всех случаях. Так, бетоны с добавками хлори­стых солей можно применять в неармированных конст^" рукциях и в конструкциях, армированных конструктив­ной арматурой. Нельзя применять бетоны с противомо- розными добавками в конструкциях, подверженных динамическим нагрузкам; в предварительно напряжен­ных конструкциях; в частях конструкций, расположен­ных в зоне переменного уровня воды; в железобетонных конструкциях, находящихся ближе чем в 100 м от источ­ников тока высокого напряжения; при возведении моно­литных дымовых и вентиляционных труб и др.

Бетоны с противоморозными добавками укладывают и уплотняют так же, как и обычные бетоны. Приготовле­ние бетонной смеси имеет некоторые особенности. Бе­тонную смесь с добавко'й CaCb+NaCl или с К2СО3 ре­комендуется применять с температурой 3...5°С. Можно применять ее и при отрицательной температуре (не ни­же —5°С), но при условии, что щебень или гравий не будут иметь наледи и смерзшихся комьев, а песок будет оттаянным. Бетонную смесь с добавкой NaN02 ре­комендуется применять с температурой Ю...15°С.

Хлористые соли добавляют в смесь в виде дозируе­мых по расчету концентрированных водных растворов после предварительного перемешивания цемента, 70 % воды и заполнителей.

Если после укладки бетона температура его стала ниже расчетной, принятой при установлении концентра­ции водных растворов противоморозных добавок, уло­женный бетон утепляют или обогревают до момента до­стижения бетоном необходимой прочности.