Главная → Статьи

Зимнее бетонирование

Производство бетонных и железобетонных работ в зимнее время требует проведения ряда технических и организационных мероприятий, обеспечивающих необходимое качество возводимых сооружений. Твердение бетонной смеси при температуре, близкой к 0 °С, замедляется, а при отрицательных температурах и при отсутствии специальных добавок бетон замерзает и твердение прекращается. После оттаивания замороженного в раннем возрасте бетона и повышения температуры процесс твердения возобновляется, но конечная прочность бетона уменьшается. Поэтому при зимнем бетонировании необходимо обеспечить такие условия, чтобы процесс твердения уложенной бетонной смеси не прекращался, по крайней мере, до тех пор, пока бетон не достигнет 50%-ной расчетной прочности, а если железобетонная конструкция нагружается зимой, то бетон должен приобрести 100%-ную расчетную прочность.

Вследствие разности температур уложенной бетонной смеси и наружного воздуха забетонированная конструкция охлаждается, тепло при этом уходит через наружные поверхности. Эта потеря будет тем интенсивнее, чем больше модуль поверхности забетонированной конструкции (отношение площади поверхности бетонной конструкции в м2 к ее объему в jh3). Модуль поверхности таких массивных конструкций, как большие фундаменты, опоры мостов и т. п., чаще всего не превышает 5, тогда как модуль поверхности колонн, стен и перекрытий обычно более 10. При таком модуле возникает необходимость при бетонировании в зимнее время обеспечить нарастание необходимой прочности в искусственно создаваемой тепловлажностной среде.

Бетонные работы при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже —3 °С следует производить с подогревом материалов и выдерживанием бетона при положительных температурах, пока он не достигнет обусловленной проектом или техническими условиями прочности. Песок и гравий подогревают до температуры от 20 до 50 °С, а воду — от 40 до 80 °С. Цемент не подогревают. Продолжительность перемешивания бетонной смеси в бетономешалках в зимнее время по сравнению с летним должна быть увеличена примерно в 1,25—1,5 раза. Кузовы автомобилей, вагонеток, тачек, бетоновозы, ленточные конвейеры и другие средства транспортирования бетонной смеси необходимо утеплять. Места выгрузки бетонной смеси должны быть защищены от ветра.

Прочность бетона монолитных конструкций, выдерживаемого в зимних условиях, должна составлять к моменту его замерзания не менее 50% проектной марки и быть не ниже 50 кгс/см2. Для пролетных строений мостов прочность должйа быть не менее 70% проектной. Загрузку конструкций, забетонированных в зимних условиях, разрешается производить при прочности их не ниже предусмотренной проектом.

В строительстве применяют различные способы предохранения бетона от замерзания: способ «термоса»,паропрогрев, электропрогрев. Способ «термоса» используют при бетонировании массивных железобетонных конструкций (больших фундаментов, толстых стен и т. д.). Он заключается в том, что необходимое для твердения бетона и нарастания его прочности до заданных пределов тепло создается не только вследствие подогрева песка, гравия и воды, но выделяется и собственно бетоном при экзотермическом процессе твердения. Для уменьшения потерь тепла бетонной конструкцией опалубку утепляют соломенными или камышитовыми матами, опилками, войлоком или какими-либо иными материалами. Паропрогрев применяют при бетонировании стен, колонн и перекрытий. Для создания благоприятной среды твердения бетона вокруг бетонируемой конструкции устраивают дополнительную оболочку в виде утепленных щитов. В пространство между этой оболочкой и опалубкой впускают пар, который обогревает и увлажняет находящийся в опалубке бетон. Такую оболочку называют паровой рубашкой. Электропрогрев при зимнем бетонировании получил в настоящее время широкое распространение. Сущность этого способа заключается в том, что через свежеуложенную и уплотненную бетонную смесь пропускают электрический ток, который, проходя через смесь, нагревает ее. Для электропрогрева свежеуложенной бетонной смеси применяют электроды в виде металлических стержней диаметром 8—10 мм или пластинок сечением 25X3 мм, нашиваемых на поверхность опалубки, обращенную к бетонной смеси, либо в виде стальных стержней диаметром 6 мм, закладываемых в толщу бетонной смеси. Для прогрева колонн применяют струнные электроды из круглой стали диаметром 10—14 мм, устанавливаемые на растяжках или опорных стержнях так, чтобы они не касались арматуры. Один конец электрода выпускают из опалубки для присоединения к электрической сети. Вторым электродом служит сама арматура. Если расстояние от электрода до арматуры более 200 мм, устанавливают два или несколько электродов.

При бетонировании перекрытий, стен и других конструкций с большим модулем поверхности происходит быстрое охлаждение бетонной смеси, что может привести к замораживанию бетона. В таких случаях совмещают электропрогрев укладываемой бетонной смеси и применение опалубки с электродами, размещенными на ее поверхности, обращенной в сторону бетона. Электроды устанавливают на расстоянии 200—250 мм и крепят к опалубке скобами. Для того чтобы электроды не прикасались к арматуре, пришивают к опалубке деревянные рейки треугольного сечения. Рейки должны быть остроганы, что облегчит отрыв их от бетона вместе с опалубкой при ее снятии. Электроды и предохранительные рейки должны располагаться вертикально, чтобы при укладке бетонная смесь скользила по ним.

При применении электропрогрева необходимо тщательно и систематически наблюдать за процессом твердения бетона, фиксируя в журнале: наименование строительства и объекта, фамилию производителя работ и лаборанта, наименование конструкций, объем бетона и модуль поверхности, метод выдерживания и дату укладки бетона, номера температурных скважин, температуру бетона в момент укладки и во время замеров и т. д.

Применение способов зимнего бетонирования, основанных на подогреве материалов, бетонной смеси и утеплении или обогреве бетона в конструкциях, связано со значительными расходами топлива, электроэнергии и труда. Производство работ при этом значительно удорожается, поэтому советские строители и научные работники в течение ряда лет изыскивают менее сложные и более дешевые способы зимнего бетонирования. Таким способом считают зимнее бетонирование с приготовлением бетонной смеси при отрицательной температуре воздуха из неподогретых материалов и применением вместо обычной пресной воды незамерзающего раствора солей хлористого кальция, хлористого натрия и других химических веществ (так называемые противоморозные добавки). Способ этот основан на том, что при пониженной температуре замерзания раствора солей сохраняется жидкая фаза, необходимая для гидратации цемента при отрицательной температуре (до—20 °С и ниже). Бетон с противоморозными добавками обладает необходимой водонепроницаемостью и морозостойкостью. В воздушно-сухих условиях такой бетон имеет повышенную усадку, а во влажных условиях и в воде увеличивается в объеме больше, чем обычный бетон. Однако наличие в «холодном» бетоне больших количеств хлористого кальция и хлористого натрия способствует коррозии арматуры, особенно в относительно тонких стенках железобетонных резервуаров, отстойников и других водопроводно-канализационных сооружений. «Холодный» бетон с хлористым кальцием и хлористым натрием может быть успешно использован в массивных конструкциях подпорных стен, для подготовки под полы, в дорожных покрытиях и т.д., где влияние добавок не имеет существенного значения для коррозии арматуры.

Ваш отзыв