Технология бетонирования в зимних условиях

Технология бетонирования в зимних условиях

Технология бетонирования в зимних условиях
СОДЕРЖАНИЕ
0

Бетонирование в тепляках

Отнесение этого способа к безобогревным методам можно считать условным, так как нагрев бетона здесь происходит через воздушную среду.

Необходимую для твердения бетона тепловлажностную среду можно обеспечить в тепляках или шатрах. Шатры в отличие от тепляков применяют при возведении высотных сооружений, перемещая их вверх по мере бетонирования. Основным условием является создание над железобетонной конструкцией замкнутого пространства с достаточной термоизоляцией его от внешней среды.

Вследствие того что устройство тепляков требует значительных затрат и удорожает строительство, применение их должно быть обосновано технико-экономическими расчетами. Тепляки устраивают, например, в тех случаях, когда требуется бетонировать ответственные конструкции, загружать которые предполагается зимой. Для снижения затрат используют инвентарные сборно-разборные или передвижные тепляки. Весьма экономичны также надувные тепляки.

 
Рис. 15-1. Объемный тепляк для бетонирования стен {amp}gt;

Тепляки подразделяют на объемные и плоские.
https://www.youtube.com/watch?v=editor

Объемный тепляк (рис. 15-1) представляет собой временное помещение, внутри которого размещают бетонируемые конструкции. Строят такие тепляки до возведения конструкций. Опалубочные арматурные и бетонные работы выполняют непосредственно в тепляке.

Объемные тепляки устраивают для бетонирования туннелей, трубопроводов, подпорных стен и других сооружений. Для снижения затрат их выполняют катучими для перемещения с захватки на захватку по специальному рельсовому пути.

Обогревают объемные тепляки переносными печами, калориферами или с помощью трубчатых регистров, по которым циркулирует горячая вода или пар. Температуру в тепляке доводят до 35—45° С. Продолжительность прогрева устанавливают в зависимости от вида цемента и требуемой прочности бетона.

оборудуется съемной паровой рубашкой-коробом. При этом бетонирование конструкции ведут на открытом воздухе; уложенный бетон покрывают съемными коробами, устанавливаемыми кранами. В коробах размещены нагревательные приборы: паровые регистры или ТЭНы, после включения которых под тепляками создается необходимая тепловлажностная среда.

Плоские тепляки экономичны, но имеют небольшие размеры. Их устраивают при бетонировании небольших фундаментов, плит, колонн, балок и т. п.

Интенсивность обогрева в плоских тепляках выше,, чем в объемных, а продолжительность соответственно меньше (табл. 15-1).

 
Рис. 15-2. Шатер для бетонирования трубы {amp}gt;

Обшивку подвижных шатров для бетонирования труб (рис. 15-2) делают фанерную по металлическому каркасу. Внизу шатер имеет «юбку» из брезента, которая защищает бетон ниже опалубки от ветра и быстрого охлаждения. Внутреннее пространство под шатром обогревают с помощью элекгрокалориферов, установленных на рабочей площадке. Температуру под шатром доводят до 25—40°С.

Шатры, как и объемные тепляки, помимо создания оптимальной тепловлажностной среды для твердения бетона защищают от непогоды работающих.

Что делать если бетон замёрз?

Вопросов много и, чтобы на них ответить, нужно понимать сам процесс твердения бетона и разобраться в том, от чего зависит срок созревания бетона, то есть срок его схватывания. Постараемся  вкратце и простым языком описать процесс зимнего бетонирования.

Основная проблема при приёмке бетона в зимний период времени- это отрицательная температура воздуха. Как она влияет на процесс схватывания бетона и почему его замедляет?

Причины замедления процесса твердения бетона при отрицательных температурах следующие:

  • Процесс гидратации цемента замедляется
  • Вода, находящаяся в бетонной смеси, вымерзает, в результате чего процесс набора прочности полностью останавливается.

Низкая температура очень существенно замедляет любые химические процессы. А твердение бетона это именно такой процесс. При нормальной температуре наружного воздуха от 20 до 25 градусов бетон за 7 дней набирает прочность до 70% от проектной. При температуре от 0 до 10 градусов, этот процесс может растянуться до трёх недель.

https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertise

Высокая температура влияет на процесс гидратации цемента как катализатор, а низкая наоборот. Поэтому на заводах при изготовлении любых железобетонных конструкций и изделий всегда используют процесс пропаривания. Процесс пропаривания позволяет набрать расчётную прочность конструкции за 12 часов, в то время как в стандартных не заводских условиях, необходимая прочность бетона  будет набрана за неделю.

Процесс гидратации цемента происходит только в присутствии воды, а в то время как молекулы воды под действием отрицательных температур кристаллизуются, процесс гидратации полностью останавливается. Вода в этом процессе является основным компонентом, позволяющим цементу твердеть. Цемент должен находиться под постоянным взаимодействием с водой во время всего процесса созревания.

Самое главное не отчаиваться! Как всегда зима подкралась не заметно,когда её никто не ждал. Если бетон замёрз, необходимо своевременно начать его отогревать. Это можно сделать с помощью уже описанных выше тепловых пушек, электрических мощных прожекторов, или даже с помощью металлических бочек, с разведённым внутри костром.

Главное выполнить это быстро. Чем дольше бетон стоит замёрзший, тем меньше будет его окончательная прочность. К примеру, она должна быть по проекту 100% через 28 суток, а будет только 70% или ещё меньше. Обязательно накройте замерзающий бетон плёнкой ПВХ, чтобы ликвидировать отдачу тепла от верхнего слоя бетона.

После укрытия бетона есть хоть какой-то шанс для продолжения процесса твердения. Следующим этапом по спасению бетонной конструкции после укрытия будет подогрев её снизу с помощью тепловых пушек, если речь идёт о бетонном перекрытии. Для этого необходимо весь периметр снизу закрыть полиэтиленовой плёнкой.

Выполнить своего рода парник, а затем поместить в него электрические или газовые обогреватели. Бетонное перекрытие начнёт прогреваться снизу, а сверху уход тепла будет предотвращать плёнка ПВХ. С такими мероприятиями будьте уверены, бетон будет спасён. Если спасать нужно фундамент, а не перекрытие, то достаточно будет сделать только тепляк сверху, и поместить туда тепловую пушку.

Фундамент монолитная плита цена

Фундамент ленточный цена

Фундамент на винтовых сваях цена

Метод термоса

Сущность этого метода состоит в том, что бетонную смесь с температурой 25—45° С укладывают в утепленную опалубку, после чего защищают открытые бетонные поверхности от охлаждения, закрывая их шлаковатой, пенополистирольными плитами или засыпая шлаком, опилками. Обогревать бетон при этом не требуется; нормальные условия для его твердения обеспечиваются теплом, внесенным в бетонную смесь в процессе ее приготовления, а также теплом экзотермии.

Теплом экзотермии (экзотермическим тепловыделением) называют теплоту, выделяющуюся в результате физико-химических взаимодействий минералов цемента с водой, в частности реакции гидратации.

Простота и экономичность метода термоса очевидны. Однако более всего он подходит для массивных конструкций с небольшой площадью охлаждения, утепление которых не вызывает затруднений. Степень массивности конструкций определяется модулем поверхности Мп, 1/М, который равен

где F — суммарная охлаждаемая поверхность конструкции, м; V — объем конструкции, м

Для колонн и балок модуль поверхности определяют как отношение их периметра к площади поперечного сечения.

Методом термоса можно выдерживать бетон на портландцементе в конструкциях с модулем поверхности до 6, а на глиноземистом и быстротвердеющем портландцементе — до 10.
где τ — продолжительность остывания бетона до 0°С, ч; m — объемная масса бетона, кг/м; с — удельная теплоемкость бетона, Дж/м (ккал/м — начальная температура бетона, град; Ц — расход цемента на 1 м бетона, кг; Э — тепловыделение 1 кг цемента за т, ч, Дж; М — модуль поверхности, м — средняя температура бетона за время остывания,°С; R — общее термическое сопротивление опалубки и теплоизоляции; α — поправочный коэффициент продуваемости, зависящий от силы ветра.

При этом

— эмпирические коэффициенты, соответственно равные К=1,03; К=0,181; К=0,006;
— коэффициент 0,05; h — толщина слоев опалубки и теплоизоляции, м; λ — коэффициенты теплопроводности соответствующих слоев опалубки и теплоизоляции, Вт/(м·град).

При выполнении теплотехнического расчета могут решаться две задачи. Первую решают по известным Rобщ, tб.ср и остальным параметрам; пользуясь выражением (15-3), определяют время остывания (твердения) т, а затем устанавливают величину критической прочности, которую наберет бетон к моменту остывания до 0°С.

Вторая задача решается при заданной критической прочности. При установленном времени остывания т требуется определить Rобщ и подобрать толщину опалубки и теплоизоляционных слоев. При этом Яовщ определяют по формуле (15-2), а толщину h1, h2, hi устанавливают методом последовательного приближения, используя выражение (15-5).

Для утепления опалубки составляют расчет. Для уменьшения продуваемости и предохранения теплоизоляционных материалов (войлока, опилок) от увлажнения прокладывают слой толя или рубероида. Железобетонную или армоцементную опалубку-облицовку утепляют снаружи навеской теплоизоляционных матов из шлаковаты. Непосредственно перед укладкой бетона изнутри опалубку-облицовку прогревают острым паром.

Выступающие углы, тонкие элементы и другие детали, остывающие быстрее основной конструкции, утепляют особенно тщательно. Иногда их дополнительно прогревают.

Утепляют опалубку до укладки бетона. После бетонирования немедленно утепляют открытые верхние плоскости конструкции. По мере выдерживания бетона методом термоса систематически ведут контроль температуры уложенного бетона.

Опалубку снимают по разрешению технического персонала стройки до ее примерзания к бетону.

Можно ли бетонировать зимой?

Строительство ведётся круглогодично и, в связи с этим, периоды, когдаведётся нулевой цикл и строительство бетонного каркаса здания или сооружения, очень часто попадают в зиму. Принимать бетон зимой, конечно же, можно, но категорически нельзя дать замёрзнуть воде, находящейся в этом бетоне. Цемент, являющийся неотъемлемой составляющей бетона, нуждается в воде, благодаря которой он созревает. Чтобы не дать воде замёрзнуть, применяют следующие мероприятия по уходу за бетоном:

  • Добавление в бетонную смесь противоморозных добавок (ПМД).
  • Применение при бетонировании электропрогрева бетона.
  • Укрытие забетонированной конструкции специальными пологами (утеплителями), для предотвращения резкого остывания бетонной смеси.
  • Сооружение временных тепляков, оборудованных тепловыми электрическими, дизельными или газовыми пушками.

Основной и самой используемой защитой бетона от замерзания является применение противоморозных добавок. Заводы добавляют ПМД в бетонную смесь в процессе её изготовления, в результате получается так называемый «зимний бетон», который уже с защитными функциями приезжает в миксерах на строительные площадки.

Электропрогрев бетона используется в основном на крупных строительных объектах, на которых выделены на строительный процесс, большие электрические мощности. К примеру, прогревочной станцией КТПО 80 можно прогреть только 30 м3 бетона за один раз. А если принимается, к примеру, в один день фундаментбетонная плита1000 м3, то для её обогрева понадобится 33 таких станции.

Каждой станции КТПО 80 для эффективной работы на максимальных режимах необходимо 80 кВа электроэнэргии, а на 33 станции 2640 кВа. Такая мощность на временные нужды есть не на каждом строительном объекте. Электрический прогрев бетона зимой является на сегодняшний день одним из самых эффективных способов защиты бетона от замерзания.

Применение противоморозных добавок

Некоторые химические вещества, введенные в бетон в небольших количествах, способствуют его твердению при отрицательных температурах. Такие вещества называют противоморозными добавками. К их числу относится соляная кислота HCl и ее соли: хлористый кальций СаСl и хлористый натрий NaCl, а также соединения, например углекислый калий — поташ К и нитрит натрия NaNO. Эти вещества, введенные в бетон, оказывают разностороннее действие на процессы схватывания и твердения.

Во-первых, эти добавки эффективно ускоряют процесс твердения. Так, бетон с добавкой 2%-ного хлористого кальция от массы цемента уже на третий день достигает прочности, в 1,7 раза большей, чем бетон того же состава, но без добавки. Особенно эффективны добавки-ускорители для бетонов на пуццолановых и шла-копортландских цементах в количестве 2% от массы цемента (табл. 15-2).

Бетоны с добавками-ускорителями за время остывания до 0°С достигают проектной прочности.
https://www.youtube.com/watch?v=ytabout

Во-вторых, введение в бетон добавок понижает температуру замерзания воды, увеличивая тем самым продолжительность твердения бетона. Это также способствует приобретению бетоном большой критической прочности. Следует, однако, учитывать, что увеличение добавки соляной кислоты и ее солей вызывает коррозию арматуры, а большое количество поташа резко снижает удобоукладываемость бетонной смеси.

Бетоны с небольшим количеством противоморозных добавок хлористых солей (до 2%), поташа и нитрита натрия (до 5% от массы цемента) готовят на подогретых заполнителях и горячей воде. При этом температура бетонной смеси на выходе из смесителя колеблется в пределах 25—35° С, снижаясь к моменту укладки до 20° С.

Такие бетоны применяют при температуре наружного воздуха от —15 до —20° С. Укладывают их в утепленную опалубку и после виброуплотнения закрывают слоем теплоизоляции. Твердение бетона происходит как результат термосного выдерживания в сочетании с положительным воздействием химических добавок. Этот способ является простым и достаточно экономичным.

Холодные бетоны

В отличие от бетонов с противоморозными добавками холодные бетоны готовят с увеличенным количеством добавок и без подогрева заполнителей и воды.

Добавки, введенные в большом количестве (например, до 10—15% от массы цемента), резко понижают точку замерзания воды в бетонной смеси. В результате процессы гидратации цемента прекращаются лишь при весьма низких температурах наружного воздуха (например, при —25°С).

В табл. 15-3 приведен расход добавок в зависимости от температуры твердения холодного бетона.

Холодные бетоны готовят на неподогретой воде, в которую вводят добавки. При этом заполнители не должны иметь комьев и наледи. Песок требуется оттаявший.

Добавка хлористых солей оказывает пластифицирующее действие на бетонную смесь. Поташ, наоборот, снижает ее удобоукладываемость, поэтому в качестве пластификатора в бетон вводят сульфитно-спиртовую барду (ССБ) в количестве 0,2—2,0% от массы цемента.

Холодную бетонную смесь укладывают в неутепленную опалубку и на неотогретое основание. Уплотняют ее обычными способами. Холодный бетон можно укладывать с «изюмом». При этом температура камней может быть отрицательной, но на их поверхности не должно быть снега и наледи.

Поверхность свежеуложенного бетона покрывают утеплителем для предотвращения вымораживания воды из верхних слоев конструкции. Под укрытием бетон выдерживают первые 15 сут, систематически контролируя его температуру. Если в этот период температура упадет ниже расчетной (табл. 15-3), необходимо принять меры по дополнительной теплозащите или обогреву конструкции.

Холодный бетон набирает прочность при отрицательной температуре значительно медленнее, чем бетон нормального твердения без добавок. Так, через 7 сут прочность холодного бетона на портландцементе составляет 20—25% проектной, а к 28-дневному возрасту он набирает всего 40—50%. Проектной прочности он достигает только через 170—180 сут.

https://www.youtube.com/watch?v=https:accounts.google.comServiceLogin

Простота технологии и экономичность холодных бетонов очевидна. Однако используют их ограниченно из-за чрезмерной коррозии арматуры и снижения некоторых прочностных свойств. Холодные бетоны применяют для неармированных конструкций: подготовок под полы и фундаменты, подбуток, дорожных покрытий, облицовок откосов и др.

Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector