Топовая баня
Назад

Температурный режим укладки бетона

Опубликовано: 11.06.2020
0
0

Процесс работ в зимнее время

Чтобы уточнить, при какой температуре воздуха можно заливать цементную смесь, нужно разобраться с процессом отвердевания. В готовом растворе происходит реакция между компонентами цемента и воды – гидратация. Процесс протекает в два этапа:

  • схватывание при участии алюминатов СЗА. Внутри бетона генерируются кристаллы-иголки, связывающиеся друг с другом. Через 6-10 часов образуется своеобразный скелет смеси;
  • твердение с участием клинкерных минералов C3S и C2S. Во время твердения бетона формируется силикатная мелкопористая масса из мелких кристаллов.

Скорость реакций гидратации и набора прочности бетоном привязаны к температуре окружающей среды. При ее понижении с 20 до 5 градусов время твердения увеличивается в 5 раз. Процесс застывания проходит еще медленнее, если на улице похолодало до нуля.

Замерзание воды при отрицательной температуре приводит к ее расширению. Далее происходит повышение давления внутри смеси, которое становится причиной распада кристаллической решетки. Последствие реакции – разрушение фундамента и ухудшение свойств монолитности из-за обволакивания льдом заполнителей.

Специалисты выяснили, при какой оптимальной температуре воздуха следует и можно заливать готовый бетон. Работы по строительству фундамента лучше проводить в промежутке от 5 до 15°. Уличный температурный режим в пределах от 5 до минус 3° предусматривает, что свежеуложенный бетон марки М200 весом 240 г/м3 должен быть не ниже 5 градусов.

При какой средней летней температуре начинать строительство? Теплое время года – от 15 до 30 градусов подходит для строительных работ. Заливка бетона летом допустима. Единственное условие – защита свежеуложенного монолита от дождя.

В осеннее время погода отличается непредсказуемостью, поэтому важно знать, при какой температуре можно заливать бетон осенью.

Оптимальная температура воздуха составляет от 20 до 5°, поэтому начинать устройство основания рекомендуется в сентябре-октябре до заморозков. В процессе обустройства фундамента важно учитывать, до какой отметки на градуснике нужно выполнить работы перед похолоданием. Она должна равняться 10 градусов по Цельсию.

Заливка монолита будет качественной, если учесть несколько моментов:

  • температура воздуха. При каких показателях температуры можно заливать бетон осенью, чтобы начать строить дом? Нормальный показатель – плюс 16°. В этот период раствор затвердевает медленно, что обеспечивает качество постройки. Заморозки припадают на конец октября, поэтому лучше заняться строительством в середине сентября;
  • характеристики влажности. Сырая погода и влажный грунт способствуют процессу отвердевания. Свежеуложенный раствор не нужно регулярно сбрызгивать водой, а медленное высыхание обеспечивает повышение прочности;
  • наличие осадков. Если вы разобрались, при каких оптимальных температурах можно заливать основание, то нужно учесть и наличие дождя. Переувлажнение монолита приводит к вымыванию цементного молочка;
  • уровень грунтовых вод. На болотистых участках осенью меньше воды, что позволяет сделать свайное основание. Проверить, поднялась ли вода, можно путем выкапывания траншеи. Если в ней поднялась вода, фундамент заливать нельзя.

Основное условие, при котором получится уложить бетон зимой, – температура на улице до -3 градусов. В условиях ее понижения есть риски перемерзания цементного теста. Если вам интересно, при каких максимально низких наружных температурах допустимо заливать бетон с обогревом, то эта величина – от 5 градусов.

Строительная практика отмечает две технологии работ  – использование морозостойких составов и искусственное повышение устойчивости теста к холодам.

Цемент марки М400 в морозных условиях набирает более 30 % своей максимальной прочности.

Раствор готовится в стандартных пропорциях:

  • 1 часть цемента;
  • 2,5 части песка;
  • 8-10 частей воды.

При известковании количество компонентов изменяется:

  • 1 часть цемента;
  • 2,5-4 части песка;
  • 1,3:10 извести;
  • 8-10 частей воды.

Для приготовления марки бетона М400 также используют пластификаторы и антифризы.

При какой минимальной температуре можно заливать бетон с подогревом монолита, вы уже разобрались. Строители рекомендуют в процессе замеса повышать и температуру раствора до 35-40 ° путем разогрева воды до 90 °,  щебня и песка – до 60 °. Сухой цемент не греют, а оставляют в помещении до набора комнатной температуры.

Вода прогревается в железной емкости, а добавки при помощи обдува воздухом. Для этого внутрь кучек стройматериалов от печи протягивается трубопровод. Укладку после нагрева осуществляют за один раз, подавая смесь непрерывно.

Приобретение материалов нужных кондиций, его функциональные свойства сильно зависят от состояния окружающей среды. При температуре от 15°С до 25°С масса набирает 70% прочности за 7 дней. Для достижения состояния камня нужно около 30 дней. В холодное время года происходит снижение скорости затвердевания.

Дальнейшее падение температуры приводит к полной остановке всех процессов. Как будет вести себя бетон во время последующей оттепели зависит от того, на какой стадии произошло замораживание. Если смесь замерзла после набора критической прочности, то при оттаивании никаких значительных нарушений не будет.

К укладке бетонной смеси в холодное зимнее время года есть одно главное требование – приобретение бетоном прочности, достаточной для распалубки, полной или частичной нагрузки конструкции. Следствием замерзания бетонной смеси в начальной стадии является существенное снижение ее прочности после того, как произойдет оттаивание.

Данное явление происходит из-за того, что свежеприготовленный бетон насыщен влагой, которая при низкой температуре замерзает и расширяется, результатом этого становится разрыв связи между слабо схватившимся цементным камнем и поверхностью заполнителей.

График усадки при высыхании бетона.

Кроме того, при сооружении железобетонных конструкций раннее замораживание бетонной смеси значительно снизит ее сцепление с металлической арматурой.

При выполнении бетонных работ в зимний период нужно обеспечить твердение бетонной смеси во влажной и теплой среде на протяжении определенного времени. Этого можно достичь двумя способами:

  • применение внутренней температуры бетона;
  • дополнительная подача тепла.

В первом способе нужно использовать быстротвердеющий и высокопрочный портландцемент. Специалисты рекомендуют применять различные ускорители твердения цемента, например, хлористый кальций. Таким образом, ускорение твердения бетонной смеси добивается путем уменьшения количества воды, добавления в нее воздухововлекающих и пластифицирующих добавок, а также использование при укладке высокочастотного вибратора.

Выполнение всех этих мероприятий непременно позволит ускорить твердение и даст возможность добиться достаточной прочности бетонной смеси прежде, чем она замерзнет.

Запас внутренней теплоты создается путем нагревания материалов, из которых состоит бетонная смесь, кроме того, в застывающем бетоне тепло выделяется и в результате химической реакции, которая происходит между водой и цементом (экзотермия цемента).

Следует знать, что для замешивания бетонной смеси подогревать можно только воду или воду и составные (щебень, гравий, песок). Вода подогревается до 90°С, наполнители – до 40°С.

2.1. Для приготовления
бетонных смесей, выдерживаемых по методам термоса и ускоренного
термоса, рекомендуется применять быстротвердеющий и обычный
портландцемент и шлакопортландцемент марки М 400 и выше,
удовлетворяющие требованиям ГОСТ
10178-85* “Портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый
портландцемент и их разновидности”.

2.2. При изготовлении
бетонной смеси с противоморозными добавками не допускается
применение глиноземистого и пуццоланового цементов.

2.3. При использовании в
качестве противоморозной добавки нитрита натрия содержание в
клинкере трехкальциевого алюмината (СА) должно быть не более 7%, а при
использовании нитродапа – не более 8%.

2.4. При предъявлении к
бетону с нитродапом требований по морозостойкости марки 100 и более
следует применять портландцементы с содержанием СА до 6%, если в проекте нет особых указаний
по виду цемента.

2.5. Заполнители для
тяжелых и легких бетонов должны удовлетворять требованиям ГОСТ 8267-93 “Щебень и гравий из плотных
горных пород для строительных работ. Технические требования” и
ГОСТ 9757-90 “Заполнители
пористые неорганические для легких бетонов. Классификация”.

2.6. Заполнители,
предназначенные для приготовления бетонов с добавками нитрита
натрия и нитродапа, не должны содержать включений
реакционноспособного кремнезема (опал, халцедон и др.),
взаимодействие которого с едким натром, образующимся при твердении
бетона, может привести к коррозии бетона.

Зачем обогревать бетон

Необходимость прогревать бетон при отрицательных температурах определяется свойствами веществ, входящих в него:

  • цемент;
  • вода;
  • песок;
  • наполнители.

Схватывание материала и дальнейший набор прочности определяется химическим процессом гидратации цемента водой. Под действием воды происходит образование клинкерных связей внутри цемента, они при дальнейшем застывании формируют твердый и прочный фундамент. При понижении температуры вода кристаллизуется с образованием льда.

устройство тепляка при зимнем бетонировании

Реакция с цементом сильно замедляется, либо прекращается вовсе. Материал не набирает дальнейшей прочности, становится рыхлым. Жидкость при замерзании расширяется, создается избыточное давление внутри формирующихся структур. Происходит внутреннее разрушение застывающего материала и снижение его свойств.

Предлагаем ознакомиться  Как залить бетон на деревянный пол

Наиболее нежелательны эти процессы в начале заливки бетона. Если замораживание произошло во время схватывания смеси, то материал не сможет набрать полной прочности даже при возобновлении гидратации, вызванной повышением температуры. Задумываясь над тем, можно ли заливать бетон холодной зимой, необходимо предусмотреть возможности обогрева бетона.

Опасность влияния минусовых температур на состояние смеси

Итак, свежеприготовленный бетон должен иметь температуру не более 30°C. При укладке смеси из бетона в условиях температуры воздуха окружающей среды от 5 до -3°C ее температура должна быть не меньше 5°C. Здесь следует учесть, что данный температурный показатель, характерный для массы цемента как минимум 240 кг/м? (марка М200 и более), при использовании меньшего количества цемента температура приготовленной смеси должна быть не меньше 10°C.

Соответствующей температурной средой для твердения специалисты считают 15 20°С. Время схватывания бетона, которое напрямую зависит от его температуры, можно посмотреть в таблице.

Схема твердения конуса бетонной смеси.

Конечно, при укладке смеси из бетона с пониженной температурой окружающей среды ее прочность нарастает намного медленнее. А если температура ниже нуля, то твердение будет практически прекращено, если только в смесь не включены соли, которые способны снизить точку замерзания влаги.

Бетон, который начал уже твердеть, а после этого замерз, после оттаивания в теплой среде будет продолжать твердеть только в том случае, если в начале его твердения не было повреждения замерзающей водой. По мнению специалистов, допускается одноразовое замораживание бетона и, соответственно, его оттаивание только в том случае, когда температурный режим бетонной смеси на протяжении не менее 72 часов поддерживался на отметке не ниже 10°C.

При бетонировании с повышенной температурой окружающей среды бетон твердеет намного быстрее, особенно это характерно в условиях повышенной влажности. Обогрев бетонной смеси до температуры более 80°C приводит к быстрому ее высыханию. Исключением является лишь обработка бетона насыщенным паром в специально герметизированной камере с температурой 90-100°C или изготовление изделий на заводах в автоклаве под давлением.

4.2. При приготовлении
бетонной смеси для укладки в стыки следует внести поправку на
остывание бетонной смеси в зоне контакта конструкций (повысив
температуру составляющих бетонной смеси, изменив вид и дозировку
добавки).

4.3. В случае коротких
сроков схватывания цемента с противоморозной добавкой и небольших
объемов бетонной смеси (например, для стыков) целесообразно
применять раздельный способ приготовления: сухую смесь из цемента,
песка и щебня доставляют на строительную площадку и там готовят
путем смешивания с раствором добавки рабочей концентрации
(перемешивание в течение 3-3,5 мин).

4.4. Транспортирование
бетонных смесей с противоморозными добавками можно осуществлять без
утепления, но с обязательной защитой от атмосферных осадков и
наледей.

4.5. Температура бетонной
смеси в момент ее укладки может быть различной в зависимости от
принятой технологии работ, концентрации и вида добавки, однако
минимальная температура должна быть не менее чем на 5 градусов выше
температуры замерзания водного раствора добавки.

4.6. При приготовлении
бетонных смесей без противоморозных добавок и выдерживании бетона
по методу термоса бетонная смесь должна готовиться в
бетоносмесительных установках, располагающихся в отапливаемом
помещении, с использованием подогретых заполнителей и воды,
температура которых должна обеспечивать получение бетонной смеси
установленной расчетной температуры. Наибольшая допустимая
температура бетонной смеси и ее составляющих при загрузке и по
выходе из бетоносмесителя приведена в табл.9.

Таблица
9

Наибольшая допустимая температура бетонной смеси и ее
составляющихпри загрузке и по выходе из бетоносмесителя

Вид цемента

Наибольшая
допустимая температура, °С

воды

заполнителей

бетонной
смеси

Портландцемент
и шлакопортландцемент марки 400 и выше

60

40

35

Транспортирование
бетонной смеси должно производиться в утепленной и укрытой
транспортной таре, предохраняющей ее в пути от остывания и
попадания атмосферных осадков.

бетонирование в термоактивной опалубке зимой разных конструкции и узлов

5.2. Поверхность
свежеуложенного бетона во избежание потери влаги или повышенного
увлажнения за счет осадков необходимо укрывать слоем
гидроизоляционного материала (полиэтиленовая пленка, прорезиненная
ткань, рубероид и др.).

5.3. Укладку бетонной
смеси следует вести непрерывно. В случае возникновения перерывов в
бетонировании поверхность бетона необходимо укрывать и утеплять, а
при необходимости – обогревать. При снегопадах и сильном ветре
бетонирование производят в легких тепляках.

5.4. Укладка следующего
слоя бетонной смеси допускается до начала схватывания бетона
предыдущего слоя, продолжительность перерыва между укладкой смежных
слоев без образования рабочего шва устанавливается строительной
лабораторией. Верхний уровень уложенной бетонной смеси должен быть
на 50-70 мм ниже верха щитов опалубки.

5.5. Поверхность бетона,
не защищенная опалубкой, должна быть укрыта, чтобы не
вымораживалась влага; выдерживание под укрытием должно продолжаться
до получения бетоном прочности, указанной в ППР.

7.2. Противоморозные
добавки – нитрит натрия и нитродап – ядовитые вещества. Попадание
этих добавок в организм человека уже через 10-15 мин приводит к
отравлению, характерными признаками которого являются слабость,
тошнота, головокружение, ухудшение зрения, посинение кончиков
пальцев рук и ног, а также кончика носа.

При отравлении
пострадавшего следует немедленно эвакуировать в ближайший пункт
медицинской помощи или вызвать скорую помощь. До прибытия
медицинской помощи следует положить пострадавшего в хорошо
проветриваемое помещение и дать выпить 2-3 стакана чистой (без
соды) воды, желательно комнатной температуры, но не более 25 °С.
Если после этого не появится рвота, ее надо вызвать искусственно,
нажимая двумя пальцами на корень языка.

а) лица, занятые
приготовлением водных растворов добавок, должны быть снабжены
спецодеждой из водоотталкивающей ткани, утепленными резиновыми
сапогами, рукавицами, защитными очками и респираторами;

б) по окончании работы с
добавками необходимо снять с себя все средства индивидуальной
защиты и тщательно вымыть лицо и руки;

бетонирование с термоактивной опалубкой

в) при попадании добавок
на кожу их следует тщательно смыть водой;

г) пища должна
приниматься в специально отведенных для этого местах, перед приемом
пищи и курением необходимо тщательно вымыть руки и лицо.

7.4.
Инженерно-технический персонал и рабочие должны пройти инструктаж
по охране труда и правилам техники безопасности при работе с
добавками.

7.5. К работе с добавками
не допускаются лица моложе 18 лет, а также лица с повреждениями
кожного покрова (ссадины, ожоги, царапины, раздражения) и
поражениями век и глаз.

7.6. Противоморозные
добавки следует хранить в заводской таре с соответствующей
маркировкой. Склады для хранения добавок необходимо размещать в
отдельно стоящих зданиях или на отгороженных площадках.

7.7. Запрещается хранение
добавок в одном помещении с легковоспламеняющимися газами и
жидкостями, органическими веществами (дерево, хлопок, солома),
горючими материалами, веществами на спиртовой основе,
радиоактивными, а также едкими, коррозионно-агрессивными и
взрывчатыми веществами.

7.8. Лицо, выдающее
добавки со склада, должно предупредить получателя о токсических
свойствах добавок, а получатель должен расписаться об этом в
специальном журнале.

7.9. На складах добавок
для предотвращения пожара запрещается курение и применение
открытого огня, исключается возможность коротких замыканий и
искрений в электрооборудовании. Склады должны быть оборудованы
противопожарными средствами.

7.10. Водные растворы
добавок должны приготовляться с помощью механизированных установок
или другого оборудования, исключающего перемешивание вручную.
Помещения, в которых готовятся водные растворы добавок, должны быть
обеспечены приточно-вытяжной вентиляцией с 10-15-кратным
воздухообменом, а лаборатории, устанавливающие концентрацию
(плотность) растворов добавок, необходимо оборудовать вытяжными
шкафами.

7.11. Подавать водные
растворы добавок в расходные емкости и бетоносмесители
рекомендуется по трубопроводу самотеком или с помощью насоса, а
переносить вручную – в закрывающихся бачках, наполненных не более
чем на 3/4.

7.12. Не допускается
из-за опасного для здоровья людей выделения газов приготовление
смеси водного раствора нитрита натрия и технического
лигносульфоната в том случае, если растворы применяются в
концентрированном виде, в горячем состоянии и если первым
растворяемым компонентом является технический лигносульфонат, а не
нитрит натрия.

7.13. Нельзя допускать
смешивание водных растворов добавок с кислотами и солями, имеющими
кислую реакцию, так как это ведет к разложению добавок с выделением
газообразных продуктов, в том числе отравляющих газов NO и
NO. Предельно допустимая концентрация оксидов
азота в пересчете на NO в рабочей зоне составляет 5 мг/м.

8.1. Основные
технологические процессы при изготовлении монолитных железобетонных
конструкций с применением противоморозных добавок являются
экологически чистым производством при условии соблюдения требований
по хранению нитрита натрия и нитродапа (предлагаемых в
“Рекомендациях …” противоморозных добавок).

8.2. Нитрит натрия и
нитродап – ядовитые вещества. Хранение их должно осуществляться в
заводской таре на складах в отдельно стоящих зданиях или на
специально отгороженных площадках.

нарастание прочности бетона в различных температурных условиях окружающей среды

8.3. Не допускается слив
водных растворов добавок в водоемы санитарно-бытового назначения и
хранение кристаллического и неслеживающегося нитрита натрия в
отвалах на земле.

Предлагаем ознакомиться  Бетонные вибраторы: разновидности и инструкция по созданию прибора своими руками

Приложение 1

, (5)*

_______________*
Нумерация и расположение формул соответствует оригиналу. –
Примечание “КОДЕКС”.где: – продолжительность остывания бетона, ч; – удельная теплоемкость бетона,
кДж/кг·°С; – объемная масса бетона, кг/м; – начальная температура бетонной смеси
перед укладкой в конструкцию, °С; – конечная температура бетона, до которой
осуществляется расчет продолжительности остывания, °С;

размеры конструкции, расход
стали на 1 м бетона, вид и марка бетона, вид и
активность цемента и его расход на 1 м бетона, температура наружного воздуха,
скорость ветра, начальная температура бетона и конструкция
опалубки.Последовательность
расчета состоит в следующем:определяются объем бетона
в конструкции

Можно ли искусственно повысить морозостойкость раствора?

Чтобы выяснить, до какой самой низкой минусовой температуры на улице можно строить фундамент и заливать бетон, необходимо разобраться в его морозостойкости. Данная характеристика влияет на количество циклов заморозки и оттаивания смеси без потери ею не более 5 % прочности.

ГОСТом 10060-2012 регламентированы 5 групп морозостойкости производимых марок бетона:

  • F50 – низкая устойчивость к замерзанию свойственна смесям М100 и М150, поэтому их применяют для внутренних работ;
  • F100 – марки бетона М200 и М250 отличаются нормальной устойчивостью, но подходят только для строительства домов в теплом или умеренном климате;
  • F150-300 – составы с маркировкой М300, М350 и М400 актуальны при постоянных низких температурах и на почвах с большой глубиной промерзания;
  • F300-500 – такой показатель морозустойчивости у марок М450, М500, М550 и М600, рекомендованных для работ в условиях северных областей.

Чтобы ускорить работы и предотвратить деструкцию фундамента допускается использовать антиморозные средства, выполнять прогрев бетона или его утепление.

Виды добавок

При соблюдении дозировок специальных продуктов легко предусмотреть, при какой предельной отрицательной температуре заканчивать стройку. Допустимо продолжать работы до -25 градусов. Средства классифицируются в зависимости от воздействия на смесь.

Какой оптимальный температурный режим затвердевания бетона

3.2. Прогнозирование
температурного режима бетонных или железобетонных конструкций
необходимо для определения:времени остывания бетона
и величины набранной им за это время прочности;величины термического
сопротивления изоляции, требуемой для достижения бетоном заданной
прочности в установленные сроки при известных начальных и граничных
условиях;

оптимальной величины
термического сопротивления изоляции, обеспечивающей наряду с
набором требуемой прочности бетоном также и формирование
благоприятного термонапряженного состояния конструкции;характера распределения
температуры бетона в конструкции для решения вопроса о назначении
сроков ее распалубки.

3.3. Для определения
перечисленных параметров разработаны несколько методик расчета, две
из которых приведены в приложениях 1, 2.

прогрев бетона кабелем технология укладки кабеля

3.4. В приложении 1
приведен наиболее простой и достаточно надежный для практических
целей расчет по методу Б.Г.Скрамтаева с уточнениями
С.А.Миронова.Расчет позволяет
определить прогнозируемое время остывания бетона и соответствующую
прочность бетона по графикам, а также установить конструкцию
опалубки и теплоизоляции.

В
основу расчета положена зависимость между начальным
теплосодержанием бетонной смеси, уложенной в конструкцию с учетом
тепловыделения и теплопотерь в окружающую среду при остывании
бетона в стационарном тепловом потоке и потерь тепла на нагрев
опалубки и арматуры. Расчетом учитывается также изменение
термического сопротивления опалубки в зависимости от скорости
ветра.

3.5. В приложении 2
приведен табличный метод расчета температурного режима бетонных и
железобетонных изделий, выполненный на ЭВМ по методу В.С.Лукьянова
(ВНИПИтеплопроект).Решение задачи
заключается в отыскании по известным начальным условиям (виду и
марке бетона, марке и расходу цемента на 1 м бетона, начальной температуре бетона и
температуре наружного воздуха и требуемой к моменту распалубки
прочности бетона) необходимого термического сопротивления опалубки,
конечной температуры бетона и времени окончания выдерживания
конструкции.

По величине выбранного
термического сопротивления опалубки выполняется выбор конструкции
опалубки и расчет толщины слоев теплоизоляции. В тех случаях, когда
конструкция опалубки задана, по таблицам может быть подобрана
необходимая величина начальной температуры бетона, а также время
окончания выдерживания бетона для получения им соответствующей
величины прочности.

3.6. При проведении
расчетов длительности остывания бетонов термическое сопротивление
укрытия поверхностей без опалубки следует принимать равным
термическому сопротивлению опалубки и изоляции.Угловые выступающие
части, металлические закладные детали и другие элементы, остывающие
быстрее основной части конструкций, необходимо утеплять
дополнительно для обеспечения одинаковых условий остывания всей
конструкции. Термическое сопротивление тепловой изоляции этих
элементов должно быть в два раза выше, чем термическое
сопротивление опалубки с изоляцией.

3.7. При разработке
проекта производства работ, когда в задании указана марка бетона,
но не указан расход цемента, последний может быть принят
ориентировочно по “Типовым нормам расхода цемента в бетоне сборных
бетонных и железобетонных изделий массового производства” (СН
386-86).

3.8. Расчет выдерживания
бетона следует вести до температуры остывания 5 °С.

Показатели морозостойкости различных марок бетона

Существует и холодный способ бетонирования в зимних условиях. Данный способ не предусматривает подогрев материалов бетонной смеси. Суть его заключается в добавлении в воду большого количества солей: хлористый кальций, поташ, нитрит натрия, хлористый натрий. Эти соли способны снизить точку замерзания влаги и обеспечить бетонной смеси необходимые условия набора прочности на морозе.

Самым простым и экономичным вариантом использования бетона зимой является замешивание бетонной смеси с добавлением противоморозных добавок. Но здесь существуют и свои недостатки, к примеру, большое количество химических элементов (соли) ухудшает структуру бетонной смеси, а это приводит к уменьшению долговечности конструкции.

электропрогрев бетона при зимнем бетонировании

При эксплуатации конструкции во влажной среде возможно возникновение коррозии арматуры из-за воздействия на нее хлористых солей. Следует знать, что применение для замешивания бетонной смеси нитрита натрия и поташа не вызывает коррозии.

Специалисты не рекомендуют использовать бетон, в приготовление которого включены противоморозные добавки, для сооружения ответственных бетонных конструкций и в сооружениях, которые будут эксплуатироваться во влажной среде.

Зима – не самое подходящее время для строительных работ. Особенно это касается заливки бетона. Основным участником химических процессов, протекающих во время застывания смеси, является вода. Гидратация цемента замедляется с понижением температуры, и срок затвердевания сильно увеличивается. При изменении температуры от 20°С до 50°С время набора прочности увеличивается в 3-4 раза.

В случае замораживания раствора возникает избыточное давление, создаваемое замерзшей водой. Вокруг наполнителей образуются ледяные пленки, ухудшающие связи внутри смеси. Хуже всего, если это происходит на ранней стадии схватывания. В таком случае даже при дальнейшем повышении температуры бетон не сможет набрать марочной прочности.

Допускается проведение заливки в холодное время года, если это определено графиком мероприятий. Проведения таких работ определяются СНиП, разрешающим заливку бетона в зимнее время. Этот документ определяет начало зимних условий при температуре 5°С и диктует, сколько греть материал.

зимний прогреб бетона электропрогрев

Для защиты раствора от замерзания существуют проверенные методы выдерживания бетона в зимних условиях. К ним относятся различные виды прогрева, укрытие смеси, а также добавление противоморозных добавок. Основная задача при зимнем бетонировании – это предохранение от замерзания до набора критической прочности, величина которой соответствует 50% от марочной.

Введение химических добавок при заливке бетона в зимнее время позволяет заливать смесь без прогрева. Это метод выгоден экономически и не требует устройства дополнительных теплосберегающих конструкций при относительно низкой температуре. Использование добавок может служить дополнением к обогреву твердеющего материала. В обоих случаях наблюдается заметное снижение затрат, если применять их совместно с методом «Термоса».

Для заливки бетона зимой используют два вида добавок: для ускорения застывания и для понижения точки замерзания. Рекомендуемая концентрация – от 2% до 10%, точная цифра подбирается в зависимости от температуры воздуха и массы сухого цемента. Добавление химических средств – один из методов зимнего бетонирования, уместен поздней осенью и при первых заморозках.

Среди распространенных добавок к бетону особенно выделяют:

  • Нитрит натрия NaNO2 (соль азотистой кислоты). Улучшает прочность застывания при температуре не ниже 18,5 °С. Плюс – антикоррозийный эффект, минус – на поверхности бетона остаются разводы.
  • Хлорид кальция CaCl2. Если некритично появление высолов на поверхности застывшего материала, это средство ускорит схватывание бетона. Работать с ним можно до -20 °С, марка цементного порошка должна увеличиваться с концентрацией введения хлорида.
  • Углекислый калий (поташ), K2CO3 он же карбонат калия. Лучший по удобству и свойствам модификатор для бетона. Он не оставляет разводов и коррозии на арматуре. Единственный недостаток – этот катализатор действует слишком интенсивно на скорость затвердевания. Управиться с работой нужно за 45-50 минут.

Добавлять «химию» в чистый бетон нельзя! Сначала ее размешивают в воде, после соединяя со смесью цемента. Для равномерного застывания время перемешивания увеличить в 1,5 раза. Обычная соль способна улучшить застывание бетонной смеси, но весьма незначительно.

Виды добавок

Укрытие и тепловые пушки

Существует несколько способов прогрева бетона в зимнее время, греющая опалубка – один из простых и легко устраиваемых. Она состоит из двух фанерных листов и инфракрасной пленки, впрессованной между ними. Последняя может прогреть бетон на 60 см в глубину из-за особенностей распространения лучистой энергии. Преимущество способа – равномерность нагрева, застывшая поверхность не будет иметь трещин.

Предлагаем ознакомиться  Укладка половой доски: способы и технология монтажных работ

После прогревания опалубки ее нужно отключить и залить в нее раствор. Температура колеблется в интервале от 60 до 80 градусов Цельсия, удерживаясь до достижения 80% прочности. Для уменьшения потери тепла свободную часть опалубки следует накрыть теплоизоляционным слоем.

Если доступ к бесперебойному электричеству отсутствует, можно использовать дизельные тепловые пушки. Над площадью прогрева возвести укрытие, куда будет подан горячий воздух. Этот метод является дорогостоящим, альтернатива – двустенная опалубка, применяется чаще.

Прогрев бетона зимой способом «термоса»

Простой и легко реализуемый метод термоса при зимнем бетонировании не требует особых затрат. Разогретый выше СНИП (25-45 градусов) материал быстро заливают в опалубку и накрывают термо- и паро- изоляцией. В результате гидратации смесь не остывает и набирает требуемую прочность. Цемент и сам выделяет тепло порядка 80 ккал.

Перед началом работ нужно провести теплотехнический расчет – сколько греть бетон: количество тепла в бетоне должно равняться теплопотерям при остывании до нуля. Период понижения температуры характеризуется положительной температурой и набором проектной прочности.

Отсутствие расходов на электроэнергию и дополнительные материалы делает эту технологию бетонирования в зимних условиях экономичной. Вкупе с ней используют химические добавки для понижения точки замерзания.

Методы зимнего бетонирования не ограничиваются простым применением теплоизоляции. Часто используется электропрогрев, аналогичный «теплым» полам. На арматуре крепится греющий провод, после чего в опалубку заливают смесь (ее температура не ниже 50С). Концы кабеля присоединить к источнику тока, не забыть про понижающий трансформатор. После включения нагрев происходит со скоростью 10 градусов в 10 минут до достижения 50-60°С. Затем смесь плавно охлаждается в 2 раза медленнее.

Бетон зимой прогревается специальными проводами – ПНСВ или ПТПЖ, они оба сделаны из стали, но последней имеет две жилы (при повреждении одной нагрев продолжается). Диаметр провода обычно составляет 1,2 мм, количество на 1 м³– 50 м. После заливки провод остается внутри, прокладывать его можно при -15°С, проводить нагрев – 25°С.

Преимущества этого способа заключаются в низком потреблении электроэнергии и возможности нагрева больших объемов. Чтобы смесь застыла равномерно, нельзя изменять интервалы времени между скачками температур.

Метод электродов, когда арматура обвязывается проволокой, присоединяемой к понижающему трансформатору через провода, менее эффективен. Проводником в этом случае выступает вода, при ее высыхании резко увеличивается расход электричества.

1.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие
рекомендации распространяются на производство бетонных и
железобетонных работ в зимнее время с применением термоса и
ускоренного термоса при строительстве на территории Москвы и
Московской области.

а) для бетонных и
железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой:для бетонов классов: В 15
(М 200) и ниже – 50%В 22,5-В 25 (М 300-М
350) – 40%;В 30 (М 400) и выше –
30%;

б) для конструкций с
предварительно напрягаемой арматурой – 80%.________________*
Критической называется прочность бетона, в % от марочной, после
достижения которой бетон может быть заморожен без снижения
прочности и других показателей в процессе последующего твердения
после оттаивания.

принцип метода термоса при зимнем бетонировании

1.3. Для достижения
бетоном прочности, требуемой проектом при твердении в зимних
условиях без искусственного обогрева, технологически наиболее
простым и экономичным является метод термоса, основанный на
принципе использования тепла, введенного в бетон путем прогрева
материалов или бетонной смеси до укладки ее в опалубку, и
экзотермического тепла, выделяемого цементом в процессе твердения
бетона.

1.4. Ускоренный термос
расширяет область применения термоса за счет введения в бетон
противоморозных добавок, которые обеспечивают твердение бетона при
отрицательных температурах без предварительного прогрева исходных
материалов и бетонной смеси. Такой бетон, набрав на морозе
критическую прочность, после оттаивания и 28-суточного твердения
при температуре выше 0 °С приобретает прочность не менее 100% от
.

1.5. С целью сокращения
сроков твердения бетона ускоренный термос может применяться в
сочетании с методами электрообогрева или электропрогрева
бетона.

1.6. Ускоренный термос,
как и обычный термос, применяют при производстве бетонных и
железобетонных работ в зимних условиях при среднесуточной
температуре наружного воздуха 5 °С и минимальной ниже 0 °С.Наиболее экономичные
методы выдерживания бетона монолитных конструкций при зимнем
бетонировании приведены в табл.1.

Таблица
1

Выбор наиболее экономичного метода выдерживания бетона при зимнем
бетонировании монолитных конструкций

Вид
конструкции

Минимальная
температура воздуха, °С, до

Способ
бетонирования

Массивные
бетонные и железобетонные фундаменты, блоки и плиты с *3

-15

термос

-20

ускоренный
термос

Фундаменты под
конструкции зданий и оборудование, массивные стены и т.п. с
=3-6

-15

термос,
ускоренный термос

Колонны,
балки, прогоны, элементы рамных конструкций, свайные ростверки,
стены, перекрытия с =6-10

-15

ускоренный
термос, ускоренный термос с электропрогревом или
электрообогревом

________________*
– отношение суммы площадей охлаждаемых
поверхностей конструкций в м к ее объему в м. (м)Противоморозные добавки
при бетонировании ускоренным термосом следует, как правило,
применять в комплексе с пластифицирующими.

использование термоматов при зимнем бетонировании

1.7. Ускоренный термос
позволяет снизить критическую прочность бетона в железобетонных
конструкциях с ненапрягаемой арматурой, которая должна составлять
от проектной:для бетонов классов: В 15
(М 200) и ниже – 30%;В 22,5-В 25 (М 300 – М
350) – 25%;В 30 (М 400) и выше –
20%.

1.8. При применении
ускоренного термоса утепление и ненесущая опалубка могут быть сняты
на несколько дней раньше, чем при выдерживании бетона по методу
термоса, что видно из рис.1(а, б).

– продолжительность выдерживания в опалубке
с утеплителем; – в опалубке без утеплителя; – в опалубке с утеплителем методом
термоса

Несущая опалубка может
быть снята при прочности бетона не менее указанной в табл.2.

Таблица
2

Требуемая прочность бетона при распалубке

Строительные
конструкции

Фактическая
нагрузка, %
от нормативной

свыше 70

70 и
менее

прочность
бетона, % от проектной

1. Конструкции
с напрягаемой арматурой

100

80

2. Колонны,
несущие конструкции (балки, ригели, плиты) пролетом 6 м и
более

100

80

3. Несущие
конструкции пролетом до 6 м, плиты пролетом до 3 м

100

70

Примечания: 1. Загружение
распалубленной конструкции полной расчетной нагрузкой допускается
после приобретения бетоном проектной прочности.

2. Боковая несущая
опалубка может сниматься после достижения бетоном прочности не
менее критической, но не ранее момента, определяемого в
соответствии с требованиями, изложенными в п.1.12.

1.9. Назначение
теплоизоляции, условий распалубки конструкций, а также вида и
количества вводимой в бетон противоморозной добавки производится
исходя из расчетных величин температуры и скорости ветра,
приведенных в табл.3, для зимнего периода в соответствии с
требованиями для Москвы главы СНиП
2.01.01-82* “Строительная климатология и геофизика”._______________*
Действует СНиП
23-01-99. – Примечание “КОДЕКС”.

Таблица
3

Расчетные величины температуры наружного воздуха и скорость ветра в
Москве

Месяцы

IX

X

XI

XII

I

II

III

IV

V

Скорость ветра,
м/с

°С

-8

-19,1

-20,4

-19,1

-13,2

-4,5

4,9

1.10. Конструкция
опалубки и слой утеплителя должны включать непродуваемые прослойки
(толь, пленочные материалы и т.д.). Рекомендуемые конструкции
опалубки и коэффициенты теплопередачи опалубок различных
конструкций приведены в табл.16 (приложение 1).

1.11. Температурный режим
бетона в конструкции оценивается по контрольной точке,
расположенной на глубине 50 мм в середине поверхности бетона в
расчетном сечении.За расчетное сечение на
плане конструкции принимается среднее сечение по отношению к
наибольшему размеру бетонируемой конструкции.

а) нельзя допускать
распалубку или снятие тепловой изоляции с конструкции, если
температура бетона в ее центре продолжает повышаться;

б) снятие опалубки или
тепловой защиты конструкции разрешается не ранее достижения бетоном
требуемой прочности (см. п.п.1.2, 1.7, 1.8);

в) опалубка или тепловая
изоляция конструкции может быть удалена не ранее момента, когда
разность температур между бетоном в контрольной точке и наружным
воздухом достигает допустимых пределов: =20 °С для конструкций с =2-5 и =30 °C для конструкций с 5;

г) примерзание опалубки к
бетону не допускается. Снятие ее должно быть осуществлено не
позднее достижения температуры 5 °С в контрольной точке
конструкции.

Заключение

Даже любитель в строительстве должен знать – заливка бетона зимой без прогрева невозможна (

см. более подробно о прогреве бетона зимой тут

). Чтобы цементная смесь схватилась и приобрела хорошую прочность, применяют способы нагрева и химические модификаторы. Выбор конкретного варианта определяется площадью и объемом работ и температурой воздуха. Значение имеют и менее явные факторы – доступ к электроэнергии, вид имеющейся опалубки и марка бетона.

, , ,
Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector