Производство бетонных работ в зимних условиях

При замерзании бетона несвязанная вода увеличивается в объёме до 9%, нарушая при этом сцепление частиц цемента с заполнителем. Замёрзшая вода прокалывает сольватные оболочки, что при оттаивании бетона снижает его прочность на 20-30%.

Преследуем цель: дать возможность бетонной смеси в нормальном состоянии (незамёрзшем) набрать критическую прочность. Критическая прочность бетона – это такая прочность бетона, когда после замерзания при оттаивании в нём не происходят необратимые изменения.

По ДСТУ критическая прочность должна быть не менее:

- для обычных конструкций

- для сильно загруженных конструкций

Существуют следующие виды зимнего бетонирования:

Бетонирование в тепляках

Обычно применяют при небольших объёмах и на месте возведения здания сооружают инвентарный тепляк.

Для невысоких зданий:

Для многоэтажных зданий

Для бетонирования конструкций нулевого цикла

Бетонирование с использованием метода термоса

Применяется наиболее часто.

Бетонная смесь приготавливается из подогретых материалов. Уложенный бетон защищают от быстрого охлаждения, закрывая его материалами, которые уменьшают потери тепла (войлок, опилки).

Сущность метода термоса заключается в том, чтобы за счёт тепла, внесённого в бетон при его изготовлении, а также за счёт тепла выделяемого при гидратации цемента дать возможность бетону набрать критическую прочность.

Уравнение теплового баланса: время набора критической прочности должно быть равно времени остывания бетона в конструкции. Описывается формулой профессора Скромтаева:

где время остывания бетона до

модуль поверхности бетона

суммарная площадь поверхности конструкции

объем конструкции

Метод термоса применим и эффективен при так как конструкция массивная и долго держит тепло.

средняя температура бетона за время остывания его до 0^оС

температура наружного воздуха

коэффициент, учитывающий дополнительные потери тепла и зависит от степени продуваемости конструкции.

Вся левая часть формулы включает потери тепла.

Тепло, получаемое при изготовлении бетона:

плотность бетона

удельная теплоемкость бетона

начальная температура бетонной смеси при укладке

Тепло, получаемое от гидратации цемента:

расход цемента в кг на 1м³ бетона

тепловыделение 1кг цемента при экзотермии

общее термическое сопротивление опалубки и теплоизоляционных материалов.

Можно решить прямую задачу, определить .

Можно решить обратную задачу, определить , задавшись временем остывания бетона равным времени набора критической прочности.

Тогда принимают дополнительные меры по утеплению бетонируемой конструкции, то есть определить утеплить и его толщину. При равных прочих условиях и можно увеличить и . Однако при приготовлении бетонной смеси заполнитель в сушильных барабанах и вода подогревается таким образом, чтобы температура приготовленного бетона была до 40°С.

Зимним считается бетонирование при среднесуточной температуре до +5°С.

Метод электротермоса

Сущность: смесь интенсивно прогревают электродами, установленными в бетонируемую конструкцию с последующим термосовыдерживанием.