Бетонування в зимових умовах

Поняття «зимові умови» в технології монолітного бетону і залізобетону дещо відрізняється від загальноприйнятого календарного. Зимові умови починаються, коли середньодобова температура зовнішнього повітря знижується до +5°С, а на протязі доби падає нижче за 0 °С.

При приготуванні в зимових умовах температуру бетонної суміші підвищують до 35...40°С шляхом підігрівання заповнювачів і води. Заповнювачі підігрівають до 60°С паровими шафами, у барабанах, що обертаються, в установках з продуванням димових газів через шар заповнювача, гарячою водою. Воду підігрівають в бойлерах або водопідігріваючих казанах до 90°С. Підігрівати цемент забороняється.

При приготуванні підігрітої бетонної суміші застосовують інший порядок завантаження складових в бетонозмішувач. У літніх умовах в барабан змішувача, заздалегідь заповненого водою, завантажують одночасно всі сухі компоненти. Зимою ж, щоб уникнути «заварювання» цементу в барабан змішувача спочатку заливають воду і завантажують великий заповнювач, а після декількох обертів барабана пісок і цемент. Загальну тривалість перемішування в зимових умовах збільшують в 1, 2...1, 5 рази.

Опалубку і арматуру до бетонування очищають від снігу і льоду, арматуру діаметром більше за 25мм, а також арматуру з жорстких прокатних профілів і великі металеві заставні деталі при температурі нижче за 10°С заздалегідь відігрівають до додатної температури.

Будівельне виробництво має в своєму розпорядженні великий арсенал ефективних і економічних методів витримування бетону в зимових умовах, що дозволяють забезпечити високу якість конструкцій. Ці методи можна поділити на три групи: 1)метод, заснований на використанні початкового теплозбереження, внесеного в бетонну суміш при її приготуванні або перед укладанням в конструкцію, і тепловиділення цементу, так званий метод «термоса»; 2) методи, засновані на штучному прогріванні бетону, укладеного в конструкцію, електропрогрів, індукційний, інфрачервоний і контактний нагрів, паро - і повітрепрогрів; 3)методи, що передбачають використання спеціальних противоморозних хімічних добавок.

Метод термоса полягає в тому, що бетонну суміш, що має додатну температуру (15...30°С) укладають в утеплену опалубку.

Внаслідок цього бетон конструкції набирає задану міцність за рахунок початкового тепло утримання і екзотермічного тепловиділення цементу за час охолодження до 0°С.

При застосуванні методу «термоса» неможливо активно регулювати процес охолодження конструкції. Тому розрахунком потрібно визначати тривалість цього охолодження і суворо дотримувати передбачені розрахунком умови.

Електропрогрів бетону. При електропрогріванні (електродному прогріванні) використовується тепло, що виділяється в укладеному бетоні при пропуску через нього електричного струму. Для підведення електричної енергії до бетону використовують різні електроди: пластинчаті, смугові, стержневі і струнні.

Для контактного нагріву бетону переважно застосовують так звані гріючи (термоактивні) опалубки. Гріюча опалубка має палубу з металевого листа або водостійкої фанери, з тильної сторони якої розташований елемент, що нагрівається гріючим кабелем, сітчастим нагрівником, трубчастими електронагрівачами (тенами) і ін.

Бетони з противоморозними добавками. Метод заснований на властивості бетону, розчиненого водними розчинами деяких хімічних речовин - тверднути при від’ємних температурах. Завдяки цим хімічним речовинам вода при від’ємній температурі знаходиться в рідкій фазі і здатна взаємодіяти з цементом. Вододіючі такими властивостями хімічні речовини називають противоморозними добавками.

Як основні противоморозні добавки застосовують солі соляної кислоти хлорид кальцію СаСl₂ і хлориди натрію NaCI, карбонат калію (поташ) К₂СО₃ і нітрит натрію.

Бетони з противоморозними добавками не можна застосовувати у всіх випадках. Так, бетони з добавками хлористих солей можна застосовувати в неармованих конструкціях і в конструкціях, армованих конструктивною арматурою. Не можна застосовувати бетони з противоморозними добавками в конструкціях, схильних до динамічних навантажень; в заздалегідь напружених конструкціях; в частинах конструкцій, розташованих в зоні змінного рівня води; в залізобетонних конструкціях, що знаходяться ближче ніж в 100м від джерел струму високого напруження; при зведенні монолітних і вентиляційних димарів і ін.