Бетонирование при отрицательных температурах
Общие положения
Понятие «зимние условия» в контексте бетонных работ отличается от календарного. Зимние условия для конкретного строительного проекта начинаются, когда среднесуточная температура наружного воздуха опускается до 5°С, и в течение суток температура падает ниже нуля.
Гидратация и затвердевание бетона
При температуре ниже нуля гидратационные процессы в бетоне прекращаются, что приводит к остановке твердения. Бетон замерзает, образуя монолит, прочность которого определяется силами смерзания. В результате замерзания возникают внутренние напряжения, вызванные увеличением объема свободной воды на 9%. Эти напряжения влияют на прочностные характеристики бетона, разрывая неокрепшие адгезионные связи между компонентами.
Влияние замерзания на прочность
По завершении оттаивания процесс твердения восстанавливается при положительных температурах, однако прочность бетона оказывается ниже проектной. Это также связано с ухудшением других свойств материала, таких как плотность и долговечность. Уровень ухудшения зависит от времени замерзания после укладки.
Критическая прочность
Минимальная прочность, необходимая к моменту замерзания для дальнейшего достижения проектной прочности, называется критической. Для бетонов в конструкциях с ненапрягаемой арматурой она должна составлять от 30 до 50% проектной в зависимости от класса бетона. В предварительно напряженных конструкциях критическая прочность должна быть не ниже 70% проектной.
Организация зимнего бетонирования
Для достижения проектного качества бетона в зимних условиях необходимо создать температурно-влажностный режим, способствующий нормальному твердения без нарушений. Это включает выполнение общих мероприятий и применение различных технологий.
Общие мероприятия
— Работы проводятся с подогретой бетонной смесью, которая при укладке должна иметь положительную температуру, намного превышающую температуру окружающей среды.
Профилактика охлаждения
— Для предотвращения охлаждения кузов самосвала накрывается щитами сверху и подогревается выхлопными газами снизу.
— Бадьи и бункера утепляются, при необходимости прогреваются паром.
— Арматура очищается от мусора и подогревается при температуре ниже -15°C.
Контроль за основанием
— Важно обеспечить соответствие температуры укладываемой смеси и основания, предотвращая замерзание бетона на «промороженном» основании.
Технологические методы обеспечения нормального твердения бетона
1. Использование химических добавок. Химические добавки снижают температуру замерзания бетонной смеси и способствуют укреплению при отрицательных температурах.
2. Прогрев бетона. Методы термоса, парового прогрева и электропрогрева позволяют поддерживать необходимые температурные условия.
Способы прогрева
— Метод «термоса». Использует тепло, выделяющееся при реагировании компонентов бетона, для утепления конструкции.
— Паровой прогрев. Создает «рубашку» для подведения пара, поддерживая конструкцию в тепле.
— Электропрогрев. С использованием электродов, тепло генерируется при прохождении тока.
Дополнительные способы
3. Бетонирование в «тепляках». Установка каркасного шатра с подаваемым теплым воздухом создает адекватные условия.
4. Обогрев инфракрасными лучами. Прогрев бетона на всю глубину конструкции с использованием специализированного оборудования.
Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.