Заливка бетона в холодное время года

Заливка бетона в холодное время года

Заливка бетона в холодное время года
СОДЕРЖАНИЕ
0

Процесс набора прочности бетонных конструкций

При схватывании в реакции участвуют алюминаты (С3А). В результате образуются иглообразные кристаллы, которые связываются между собой. Спустя 6 — 10 часов из этих кристаллов образуется подобие скелета.

С этого момента начинается твердение бетона. Здесь уже вступают в реакцию с водой клинкерные минералы (C3S и C2S) и начинает формироваться силикатная структура. В результате этой реакции образуются мелкие кристаллы, которые объединяются в мелкопористую структуру, что по сути и является бетоном.

Специфика бетонного раствора

Комплекс физико-химических свойств бетона обуславливает оптимальную температуру работы с ним. Диапазон составляет от 17,3 до 25,8 градуса. Подходящие условия гарантируют набор заявленной марочной прочности схватившегося и отвердевшего раствора приблизительно через 27–29 суток.

Скорость гидратационного процесса в цементе существенно замедлится при снижении температуры менее 17 С и практически полностью останавливается при 5,2 С. Дальнейшее падение до минусовых значений вызовет замерзание воды, содержащейся в растворе с формированием большего по суммарному объёму ледяного вещества.

Заливка бетона в холодное время года

Когда температура возрастёт, вода начнёт оттаивать и реакция цементной гидратации возобновится с постепенным затвердеванием бетона. Но, последствия предыдущего нарушения структурных связей при заморозке негативно отразится на прочности созданного монолита.

После ряда экспериментальных исследований и специальных расчётов были выявлены критические точки, ограничивающие пределы в которых различные марки бетонных смесей без существенных последствий могли бы замораживаться. Критический уровень прочности, который необходимо набрать бетону для прекращения заметных воздействий на прочностные характеристики возводимой конструкции был зафиксирован на уровне в 50% от показателя марочной прочности.

Общие рекомендации для качественной заливки бетона при минусовой температуре

Бетон представляет собой смесь из наполнителей – песка и щебня, скрепленных между собой застывшим цементным молочком. При реакции с водой происходит его гидратация, затем он затвердевает с одновременным испарением воды. Критическая прочность при нормальной температуре набирается в течение одних или полутора суток, в зависимости от влажности окружающего воздуха.

Оптимальной для протекания реакции является температура около 20⁰С, раствор набирает расчетную прочность в течение 28 суток. Чтобы в первые дни вода не улетучивалась слишком быстро, бетон покрывают гидроизоляцией.

При 5⁰С застывание состава замедляется в 2 раза, а при нулевой температуре гидратация прекращается. Если до этого критическая прочность бетона набрана, с ним ничего не случится, он наберет прочность после потепления. Если же до замерзания набор критической прочности не произошел, материал не наберет нужных показателей, и будет крошиться после размораживания. В этом случае заливать любую марку бетона при минусовой температуре нельзя.

Главным условием правильной заливки бетона при отрицательных температурах является сохранение теплоты, достаточной для обеспечения набора прочности. Популярные способы укладки строительных растворов зимой:

  • Предварительный прогрев изготавливаемой смеси;
  • Устройство надежной теплоизоляции и уход за раствором;
  • Электроподогрев залитого в опалубку бетона;
  • Добавка специальных присадок, снижающих температуру замерзания воды и ускоряющих затвердевание.

Таким образом, бетонировать на улице зимой можно без потери показателей прочности, но для этого нужно придерживаться выбранных методик. По затратам использование тепловых пушек является самым нерентабельным вариантом, наиболее дешевой методикой является добавка присадок. Электроподогрев и устройство теплоизоляции представляют собой промежуточные варианты.

Чтобы залить бетон в минусовую температуру, компоненты подогревают. Наполнители нагреваются до 55-60⁰С, а воду подают в раствор при 90⁰С. Цемент перед добавлением разогревается до комнатных температур, иначе он теряет скрепляющие свойства. Перед укладкой температура раствора не должна быть ниже 35⁰С.

При перемешивании требуется использовать бетономешалку, в которую подается сначала нагретая вода, затем наполнители, и только потом цемент. При заливке такой смеси, тепловой энергии монолита хватает, чтобы набрать критическую прочность, с учетом того, что при гидратации цемента выделяется дополнительное тепло.

При очень низких температурах нагретая смесь требует дополнительного утепления или подогрева. Экономически более целесообразно утепление, при помощи недорогих теплоизолирующих материалов, не требующих дополнительных источников энергии. На бетонированной поверхности выстилают сено или солому, используют старые тряпки, торф, пленку или теплоизолирующие покрывала. Иногда устраиваются так называемые «тепляки» схожие с теплицами.

Если бетонировать при температурах ниже -5⁰С, потребуется дополнительный подогрев. Для этого используются следующие технологии:

  • Обогрев тепловыми пушками или печами под тепляками. Это затратный метод, требующий постоянного дополнительного увлажнения. Подходит для площадок, к которым не проведено электричество.
  • Применение термоматов, работающих от электричества. Они выкладываются на поверхность залитого бетона и подключаются к источнику тока. Требуют большой объем электроэнергии.
    Инфракрасные излучатели устанавливаются над залитой поверхностью или вокруг опалубки, интенсивность и направление нагрева регулируется отражателями. Подходит для вертикальных и малодоступных конструкций.
  • Для прогрева бетонированной площади применяют специальные кабеля или электроды, по которым пропускают электрический ток. Методика удобна при использовании, но требует больших объемов электроэнергии. Установка системы электродов требует больше затрат, поскольку при высыхании сопротивление раствора, который сам является проводником, возрастает.

Введение добавок

Улучшение характеристик раствора специальными присадками, это самый удобный и экономный метод заливки раствора зимой. Применяя его совместно с обогревом, можно ускорить выполнение работ и повысить качество бетона. Различают два основных типа присадок для заливки бетоного раствора зимой:

  1. Составы, уменьшающие температуру замерзания воды. Раствор застывает довольно долго, но вода не кристаллизуется, поэтому качество бетона не страдает. Для ускорения реакции требуют теплоизоляции. В этом качестве используют соли кальция или натрия и поташ, которые препятствуют кристаллизации воды.
  2. Добавки, увеличивающие скорость затвердевания раствора. Сокращают время, необходимо для набирания бетоном критичной прочности, поэтому вода в прогретой смеси не успевает кристаллизоваться. Применяется нитрит-нитрат кальция, тот же поташ, соли кальция в смеси с мочевиной.

Количество присадок зависит от температурного диапазона, в котором будет производиться заливка бетонной конструкции. От -5 до -10⁰С добавляют до 5-8% от массы цемента. Со снижением температуры до -15⁰С концентрацию увеличивают до 10% по массе от добавленного цемента, а до -25⁰С нужно добавлять не менее 15% добавок.

Чтобы достигнуть максимальной прочности, нужно знать, при какой температуре заливать бетон, и оптимальные методики обеспечения твердения. Кроме того, требуется правильная подготовка опалубки. Перед заливкой раствора, необходимо тщательно очистить ее от наледи. Грунт и арматуру нужно прогреть, для чего применяются жаровни, тепловые пушки, инфракрасные излучатели и другие устройства.

Работа с ленточным фундаментом в такую погоду вполне возможна. Для этого нужно прогревать траншею постепенно, заливая в нее бетон. После заливки обязательный этап – качественная термоизоляция. Процесс продолжается до тех пор, пока периметр не замкнется. С применением добавок в бетонный раствор и качественной изоляцией ленточный фундамент можно заливать при температуре до -15⁰С.

При работе по укладке бетона, независимо от типа конструкции, нужна непрерывность выполнения работ до полной заливки монолита. Для успешного выполнения работ необходимо рассчитать обеспечить поставку нужного количества раствора и оптимальное число работников.

Перед тем, как заливать раствор в опалубку, необходимо убедиться, что его температура оптимальна – в районе 38⁰С. Если она превысит 40 градусов, то скорость затвердевания снизится за счет снижения качества цемента. В результате, для того, чтобы набралась критическая прочность, потребуется слишком много времени, жидкость в растворе рискует замерзнуть, и бетон потеряет свои свойства.

Заливка бетона в холодное время года

Отвечая на вопрос, возможна ли заливка бетона зимой, можно утверждать – однозначно да. При правильном технологическом подходе эти работы можно проводить при самых низких температурах. Укладка без дополнительного прогрева может производиться при небольших морозах, для этого потребуется хорошая термоизоляция и предварительный нагрев бетонного раствора.

При низких температурах требуется дополнительный прогрев массы бетона. Он осуществляется различными методами, выбирать которые нужно непосредственно на строительной площадке. Затраты на обогрев и теплоизоляцию окупаются, поскольку некондиционный бетон снизит качество всей конструкции.

Ещё раз подробно стоит остановиться на том, как производить работы в мороз, т.к. чаще всего именно это вызывает сложности. Рассмотрим подробно несколько весьма полезных советов, с помощью которых можно осуществить успешную заливку раствора при минусовой температуре.

  • Ни в коем случае нельзя дать бетонной смеси замёрзнуть, т.к. это приведёт к полной негодности материала и потребуется заново организовывать доставку.
  • Материал следует разводить исключительно тёплой водой, и осуществляться это должно в промышленных или приближенных к ним условиях. Тут же есть возможность добавить специальные компоненты, которые помогут повысить морозостойкость материала. Стоит отметить, что для проведения таких расчётов потребуется опытный технолог, который сможет «подогнать» состав смеси под погоду.
  • Отдельное внимание уделяется доставке, контроль над временем подвоза и заливки должен быть максимально точным. Особенно остро вопрос транспортировки стоит, если строительная площадка находится  в удалении от города.
  • Перед заливкой фундамента требуется убедиться в том, что подушка в траншее не замёрзла.
  • К слову сказать, отдельно стоит позаботиться о строительной технике, которая будет способна осуществлять подготовительные работы на замёрзшей земле.
  • Заранее следует подготовить материалы для теплоизоляции, что бы раствор не перемёрз.

Фактически такие добавки представляют собой специальное химическое вещество, производится оно как в виде сухой смеси, так и специального раствора. Суть их действия заключается в том, что они просто ускоряют процесс кристаллизации воды, до того, как она превратится в лёд и разрушит смесь.

Стоит учитывать, что не смотря на достаточно высокую эффективность, в процессе затвердевания бетон наберёт лишь около тридцати процентов от своей полной прочности, остальное будет проявляться в процессе оттаивания а, следовательно, подвергать залитый зимой бетон чрезмерно высоким нагрузкам противопоказано.

В зависимости от химической основы можно выделить следующие виды добавок:

  • Антифриз. Добавка, которая снижает температуру кристаллизации воды. Собственно именно за счёт этого свойства и достигается нужный эффект. При этом он никак не влияет на общий процесс формирования бетона. Отлично подходит для применения в не самых сложных условиях при умеренно низких температурах.
  • Сульфаты. Добавки, в основе которых лежит такое вещество являются достаточно популярными и эффективными. Основой их действия является то, что сульфаты активно выделяют тепло. Реакция начинается сразу же после добавления в раствор.
  • Добавки-ускорители. В данном случае в основе лежит повышение уровня растворимости силикатных компонентов цемента, которые вследствие протекания реакции гидратации понижают температуру замерзания воды в растворе.

Посмотрите видео о заливке бетона в зимнее время

Заливка бетона в холодное время года


требования к бетонной смеси и условиям ее транспортирования,
обеспечивающие получение требуемых свойств и, прежде всего,
заданной температуры этой смеси при выгрузке из бетоносмесителя и у
места укладки в конструкции;-
нормируемые значения прочности бетона;-
температурные режимы выдерживания бетона, а при использовании
активных методов зимнего бетонирования — дополнительно
принципиальные и монтажные схемы прогрева;

4.3 Предварительный выбор
метода зимнего бетонирования следует осуществлять с учетом
рекомендаций, приведенных в приложении
Ч СТО 2.6.54* или приложении
Р СП 70.13330.________________*
Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: СТО НОСТРОЙ 2.6.54. — Примечание
изготовителя базы данных.Выбор наиболее
экономичного метода зимнего бетонирования рекомендуется производить
на основе технико-экономической оценки эффективности, выполняемой
посредством комплексного моделирования инвестиционных строительных
проектов.

При этом кроме обычных показателей эффективности, таких
как продолжительность строительства и (или) реализации
инвестиционного строительного проекта, трудоёмкость строительства,
стоимость, чистый доход, период окупаемости, могут быть
использованы дисконтированные показатели — чистый дисконтированный
доход, дисконтируемый период окупаемости, индекс прибыльности или
индекс доходности.

4.4 При выполнении
бетонных работ в зимний период следует соблюдать нижеприведенные
требования охраны труда и техники безопасности.

4.4.1 При эксплуатации
электроустановок для электротермообработки бетона помимо общих
требований правил безопасного производства работ согласно СНиП 12-03 следует руководствоваться
правилами
технической эксплуатации электроустановок потребителей.

4.4.2 В течение всего
периода эксплуатации электроустановок для электротермообработки
бетона рабочая зона должна быть оборудована знаками безопасности и
иметь ограждение высотой не менее 1 м. Вдоль ограждения
устанавливаются красные сигнальные лампы под напряжение не более 42
В, которые загораются одновременно с включением установок
электротермообрабоки.

4.4.3 Запрещается:-
хождение людей, размещение посторонних предметов на поверхности
обогреваемых конструкций;-
проводить работы по электротермообработке без ограждения зоны
производства работ;-
работать при обнаруженной неисправности электропроводки;-
прокладывать электрические провода непосредственно по грунту;

где — среднемесячная температура наружного
воздуха, °С, в заданном месяце (табл.
5.1 СП 131.13330); — максимальная амплитуда колебаний суточной
температуры, °С, в заданном месяце (табл.11.1
СП 131.13330).

где — средняя амплитуда колебаний суточной
температуры, °С, в заданном месяце (табл.11.1
СП 131.13330).

6.4 Температура наружного
воздуха при прогнозировании поведения бетона, уложенного в
конструкцию, определяется по данным прогноза метеостанций.

где — среднесуточная температура наружного
воздуха на период прогноза, °С; — максимальная за период прогноза амплитуда
колебаний суточной температуры наружного воздуха, °С.

6.4.2 Для метода с
применением противоморозных добавок:-
для конструкций с модулем поверхности менее 3 м — как средняя температура наружного воздуха
на первые 20 суток твердения с увеличением температуры на 5°С;-
для конструкций с модулем поверхности от 3 до 6 м — как средняя температура наружного воздуха
по прогнозу на первые 20 суток;-
для конструкций с модулем поверхности более 6 м — как минимальная среднесуточная
температура наружного воздуха по прогнозу на первые 20 суток.

6.5 Скорость ветра, м/с,
на стадии разработки проекта, определяется как максимальная из
средних скоростей ветра в январе по румбам (табл.3.1
СП 131.13330).

6.6. Скорость ветра, м/с,
при прогнозировании поведения бетона уложенного в конструкцию,
определяется как средняя из максимальных суточных скоростей ветра
на период прогноза.

где — скорость ветра на высоте 10 м, м/с; — высота, на которой определяется скорость
ветра, м; — показатель степени (=0,14 — для открытой местности, =0,22 — для лесных массивов и городских
территорий, равномерно покрытых препятствиями высотой более 10 м,
=0,33 — для территорий с застройкой зданиями
высотой свыше 25 м).

где , — соответственно лучистая и конвективная
составляющая коэффициента теплопередачи, Вт/(м·°С); — толщина i-го слоя ограждения, м; — коэффициент теплопроводности i-го слоя
ограждения, Вт/(м·°С).Значение коэффициентов
теплопроводности некоторых утеплителей приведены в приложении
А.

Заливка бетона в холодное время года

, (10)

где — степень черноты полного нормального
излучения материала ограждения (при расчетах можно принимать
=0,65).

, (11)

где — плотность наружного воздуха,
кг/м; — скорость ветра, м/с; — определяющий размер (для тел
прямоугольного и квадратного сечений) или радиус конструкции (для
цилиндрических тел), м.

. (12)

, (13)

где — коэффициент теплопроводности материалов
при 0°С, Вт/(м·°С).

, (14)

где — коэффициент, для талого грунта равный 1,
для мерзлого грунта при влажности 5% — 1,5, 10% — 2,1, 20% —
3,2; — коэффициент теплопроводности грунта,
Вт/(м·°С); — удельная теплоёмкость грунта,
Вт·час/(кг·°С); — плотность грунта, кг/м; — время от начала выдерживания бетона,
час.Значение можно определить по таблице 6.1.

Предлагаем ознакомиться:  Собираем газовую горелку для плавильни на пропане своими руками

Таблица 6.1 — Значения

Грунт

Значение
при влажности грунта (%)

5

10

15

20

Песчаный

10,5

16,7

23,6

29,5

35,7

Супесь

11,4

18,6

25,8

32,9

40,0

Суглинок

12,2

20,2

28,1

36,2

44,1

Глина

13,1

22,1

30,4

39,3

48,4

. (15)

, (16)

где — средняя температура i-го этапа, °С; — продолжительность i-го этапа, час; — коэффициент начальной прочности
бетона; — коэффициент темпа твердения; — показатель степени.

, , , (17)

где — трёхсуточная прочность бетона.

, (18)

где — температура изотермического выдерживания
бетона (рекомендуется принимать =40…60°С, но не более 80°С); — скорость нагрева бетона.

6.17 Начальная
температура бетона , уложенного в конструкцию:-
для метода предварительного разогрева

, (19)

где — температура разогрева бетонной смеси (для
бетонов на портландцементе — не более 80°С, на шлакопортландцементе
— не более 90°С);-
для остальных методов

, (20)

где — время транспортирования бетонной смеси,
мин; — количество операций перегрузок бетонной
смеси.

, (21)

, (23)

Как залить бетон зимой и не пожалеть об этом

Так как низкая температура значительно снижает скорость твердения, а мороз губительно сказывается на конструкции в целом, значит бетон надо согреть. Причем необходимо обеспечить равномерный прогрев. Минимальная температура для заливки бетона должна быть выше 5С. Если температура внутри смеси будет больше температуры снаружи смеси, то это может привести к деформации конструкции и образованию трещин.

Прогревают бетон до момента набора критической прочности. При отсутствии данных в проектной документации о значении критической прочности она должна быть не менее 70% от проектной прочности. Если установлены требования по показателям морозостойкости и водонепроницаемости, то критическая прочность должна быть не менее 85% от проектной.

При заливке бетона в минусовую температуру используют разные технологии прогрева бетона. Чаще всего применяют способы:

  • Термоса
  • Электронагрева
  • Паропрогрева

Метод термоса

Данный метод используется при массивных конструкциях. Он не требует дополнительного обогрева, но температура укладываемой смеси должна быть более 10С. Суть данного метода состоит в том, чтобы уложенная смесь, остывая, успела набрать критическую прочность. Химическая реакция твердения бетона является экзотермической, т.е.

выделяется тепло. Поэтому, бетонная смесь подогревает сама себя. При отсутствии теплопотерь бетон может разогреться до температуры более 70С. Если опалубку и открытые поверхности защитить теплоизолирующим материалом, снизив таким образом теплопотери твердеющего бетона, вода не замерзнет и бетонная конструкция будет набирать прочность.

Для реализации метода термоса не требуется дополнительного оборудования, поэтому он является экономичным и простым.

Если в установленные сроки нельзя обеспечить набор критической прочности методом термоса, то прибегают к электронагреву. Разделяют три основных способа:

  • прогрев электродами
  • индукционный нагрев
  • использование электронагревательных приборов

Способ прогрева электродами заключается в следующем, в свежеуложенную смесь вводят электроды и подают на них ток. При протекании электрического тока электроды нагреваются и обогревают бетон. Следует отметить, что ток должен быть переменным, т.к. при постоянном токе происходит электролиз воды с выделением газа.

Строительство зимой

Этот газ экранирует поверхность электродов, сопротивление тока возрастает и нагрев существенно снижается. Если в конструкции используется железная арматура, то её можно использовать в качестве одного из электродов. Важно обеспечить равномерность прогрева бетона, и осуществлять контроль температуры.

Расход электроэнергии при данном способе варьируется в пределах 80 – 100 кВт*ч на 1 м3 бетона.

Индукционный прогрев используется редко, в силу сложности реализации. Он основан на принципе бесконтактного нагрева электропроводящих материалов токами высокой частоты. Вокруг стальной арматуры обматывают изолированный провод и пропускают через него ток. В результате появляется индукция и происходит нагрев арматуры.

Расход энергии при индукционном прогреве составляет 120 – 150 кВт*ч на 1 м3 бетона.

Ещё один из способов электронагрева бетона – это применение электронагревательных приборов. Существуют греющие маты, которые раскладываются на поверхности бетона и включаются в сеть. Так же можно соорудить над бетоном подобие палатки и уже внутри поставить электронагревательные приборы, например тепловую пушку. Но в данном случае необходимо позаботиться об удержании влаги в бетоне, не допустить преждевременного высыхания.

При температуре окружающего воздуха -20С расход электроэнергии, при данном методе, будет составлять 100 — 120 кВт*ч на 1 м3 бетона.

Паропрогрев бетона

Прогрев бетона паром является весьма эффективным и рекомендуется для тонкостенных конструкций. С внутренней стороны опалубки создаются каналы, через которые пропускают пар. Можно сделать двойную опалубку и пропускать пар между её стенками. Так же можно проложить трубы внутри бетона, и пропускать пар по ним.

Но у этого метода есть существенный недостаток. Требуются внушительные затраты на его организацию.

В первую очередь определимся с терминологией: если днем столбик термометра не поднимается выше 5 градусов, а ночью уверенно остается на отметке 0 или ниже, то условия работы считают зимними.

Электропрогрев бетона зимой

При такой температуре процесс гидратации бетона проходит очень медленно. Вода, постепенно замерзая, увеличивается в объеме и уменьшает коэффициент сцепления состава с арматурой. Фундамент от этого становится ненадежным, рассыпчатым, даже если использовать экономичный бетон М300.

Если заливать бетон при температуре ниже 0 в уже промерзлую почву, вода замерзнет быстрее, чем цемент провзаимодействует с жидкостью и тогда гидратация не произойдет вовсе – фундамент даст сильную усадку и раскрошится.

Есть несколько способов избежать проблем при зимнем бетонировании:

  • использовать фирменные противоморозные добавки – они не замерзают при низкой температуре и способствуют правильной гидратации цемента;
  • укрывать бетон пленками, тентом и другими материалами для сохранения тепла;
  • прогревать площадку тепловыми пушками;
  • создать электропрогрев фундамента.

Чтобы бетон действительно хорошо схватился и приобрел необходимую прочность, нужно поддерживать плюсовую температуру не только во время заливки, но и как минимум месяц после завершения работ.

Подогрев уложенной бетонной смеси

5.1 Приготовление
бетонной смеси следует производить в соответствии с ГОСТ 7473 и СТО НОСТРОЙ 2.6.54 в обогреваемых
бетоносмесительных установках, применяя подогретую воду, оттаянные
или подогретые заполнители, обеспечивающие получение бетонной смеси
с температурой не ниже требуемой по расчёту. Допускается применение
неотогретых сухих заполнителей, не содержащих наледи на зёрнах и
смёрзшихся комьев.

где , — относительная влажность песка и крупного
заполнителя по массе, %;, , , — соответственно масса цемента, песка,
крупного заполнителя и воды в 1 м бетонной смеси, кг (в расчёте на сухие
заполнители);, , , — соответственно температура цемента,
песка, крупного заполнителя и воды при загрузке в смеситель,
°С;0,84 — удельная
теплоёмкость цемента, песка и крупного заполнителя,
кДж/(кг·°С);4,19 — удельная
теплоёмкость воды, кДж/(кг·°С).

5.3 Из формулы (1) можно
определить температуру любого компонента бетонной смеси (, , , ), задаваясь ее температурой и температурой
остальных компонентов.

5.4 Наибольшая допустимая
температура воды для бетонов на портланд- и шлакопортландцементах
не должна превышать 80°С, на быстротвердеющих цементах — 60°С.

5.5 Наибольшая допустимая
температура бетонной смеси на выходе из бетоносмесителя не должна
превышать 35°С.

5.6 Транспортирование
бетонной смеси необходимо производить с учетом требований ГОСТ 7473 и СТО НОСТРОЙ 2.6.54. Применяемые средства
и продолжительность транспортирования бетонной смеси должны
исключать возможность охлаждения её ниже значения, установленного
организационно-технологической документацией.

5.7 Бетонная смесь должна
обеспечивать набор бетоном требуемой прочности. Требуемая прочность
бетона определяется, исходя из проектного класса бетона по
прочности, согласно п.7.1
ГОСТ 18105.

5.8 Перед укладкой
бетонной смеси основание, установленные опалубка и арматура должны
быть очищены от снега и наледи согласно СП 70.13330 и СТО НОСТРОЙ 2.6.54. Для предотвращения
попадания на них снега следует сразу после их подготовки и монтажа
укрывать защитными материалами (плёнками, брезентом и т.п.).

5.9 Укладку бетонной
смеси необходимо производить с учетом требований СП 70.13330 и СТО НОСТРОЙ 2.6.54 такими методами,
которые исключают возможность замерзания смеси в зоне контакта с
основанием.

5.10 В зимнее время при
укладке бетонных смесей без противоморозных добавок необходимо
обеспечить температуру основания не менее плюс 5°С. Обеспечение
положительных температур основания возможно осуществить следующими
основными способами:-
утеплением;-
электродным прогревом;-
прогревом гибкими термоактивными покрытиями;-
отогревом тепловыми пушками или инфракрасными обогревателями в
тепляках.

где — коэффициент, учитывающий теплопотери
(=1,2); — площадь ограждения (внешнего контура и
основания тепляка), м; — перепад температуры между воздухом в
тепляке и наружным воздухом, °С; — приведенный коэффициент теплопередачи
ограждения (внешнего контура и основания тепляка), Вт/(м·°С); — мощность одной тепловой пушки, Вт.

Тепловые пушки прямого
нагрева можно устанавливать только снаружи тепляка, а подачу
теплого воздуха от них в тепляк осуществлять с помощью гибкого
отвода. Выполнение каких-либо работ в тепляке при этом
запрещается.Тепловые пушки непрямого
нагрева позволяют в процессе отогрева основания выполнять
совмещенные работы в тепляке, однако при этом необходимо
систематически проветривать тепляк.

5.12 При использовании
инфракрасных обогревателей их расставляют равномерно по тепляку,
направляя его излучение на отогреваемое основание.

5.13 Необходимую
продолжительность обогрева оснований (час) следует определять по
формулам:-
для глин и суглинков

Прогрев матами


для супесей и песчаных грунтов

где — глубина промерзания грунта, м; — среднесуточная температура наружного
воздуха на период обогрева, °С; — средняя рабочая температура обогрева
основания, °С.

5.14 Отогрев оснований
выполняется на глубину не менее 300 мм для непучинистых и бетонных
оснований и не менее 500 мм для пучинистых, с последующим
предохранением их от замерзания до момента укладки бетонной смеси.
Контроль глубины отогрева оснований рекомендуется осуществлять
посредством регистрации температуры в предварительно выполненных
скважинах необходимой глубины.

5.15 Допускается не
отогревать непучинистые основания в случаях:-
использования активных методов зимнего бетонирования;-
использования пассивных методов зимнего бетонирования, если по
расчёту в зоне контакта на протяжении расчетного периода
выдерживания бетона не произойдет его замерзания.

5.16 При температуре
воздуха ниже минус 10°С согласно СТО НОСТОРОЙ 2.6.54* бетонирование
густоармированных конструкций (при расходе арматуры более 70
кг/м или расстоянии между параллельными
стержнями в свету менее 6) с арматурой диаметром больше 24 мм,
арматурой из жестких прокатных профилей или с крупными
металлическими закладными частями следует выполнять с
предварительным отогревом металла до положительной температуры, за
исключением случаев укладки предварительно разогретых бетонных
смесей (при температуре смеси выше 45°С).________________*
Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: СТО НОСТРОЙ 2.6.54. — Примечание
изготовителя базы данных.

Какая температура окружающей среды допускается для заливки раствора фундамента? Основа дома — это важнейший этап всего строительства. Получение оптимального бетона возможно благодаря цементу высокого качества и соблюдения всей технологии приготовления смеси. Нельзя забывать и при показатели погодных условий, играющих не последнюю роль.

Залить цемент в траншею или подготовленную опалубку недостаточно, ведь он должен успеть схватиться и затвердеть. Производить заливку необходимо не спеша, равномерно, для исключения образования в нем пустот. Схватывается цементный раствор в течении 1-2 суток, а окончательно затвердевает уже после продолжительного периода — около 1 месяца.

Бетон в жару

Скорость затвердевания прямо пропорционально зависит от температуры окружающего воздуха. Чем она будет выше — тем быстрее происходит процесс.

Какой должна быть температура бетона, чтобы не применять специальные добавки? При приближении температуры к нулевой отметке, раствор перестает затвердевать совсем, в бетоне начинают образовываться трещины, в результате чего он начинает крошиться и осыпаться при любом давлении на него. Это происходит потому, что вода при 0ºС начинает замерзать, превращаясь в лед.

Относительная прочность бетона в разные сроки твердения при разных температурах

Сроки застывания бетона при разных температурах

Повышение температуры окружающей среды позволит возобновить процесс затвердевания, так как лед начинает таять. Но такого эффекта уже не будет в связи с нарушением связей на молекулярном уровне в цементном растворе. Восстановить связи после приостановки гидратации не представляется возможным. Поэтому так важно не допускать заливку фундамента перед началом морозов, особенно когда при приготовлении бетона и укладке не добавляются специальные добавки, которые способны замедлять температуру замерзания воды, а также если ничем не утепляется заливаемая основа.

В создании хороших условий для нормального вызревания бетонной массы при внешних отрицательных температурах помогает электрический ток, подведённый непосредственно к электродам. Особые металлические пластины или стержни погружают в раствор или размещают на поверхности опалубки, подсоединив к различным полюсным контактам источника электротока.

Такая методика существенно сокращает период вызревания бетона, который может приобретать до 78,4% критической прочности уже к 26-дневному возрасту.

Описываемая технология применяется только для малоармированных или вовсе неармированных конструкций. Это, наряду с экономически затратным расходом электричества, является весомым недостатком рассматриваемого способа обогрева раствора.

В частном строительстве, где фундаменты не отличаются объёмностью, будет лучше осуществить прокладку согревающих кабелей по внутренней поверхности опалубочных щитов или по арматурному остову. Одновременно нужно надёжно термоизолировать всю конструкцию, не оставляя возможности теплу «уходить» через стенки.

Внимание! Подогрев бетонной массы требует надлежащего круглосуточного контролирования. Измерения следует делать регулярно, каждые несколько часов. Нельзя допускать нагрева свыше 30 градусов!

Вторым, более современным способом внешнего теплового воздействия, используемым в зимнем строительстве, является применение специальных термоматов. В принципе, это электрогрелки больших размеров, состоящие из герметичной водонепроницаемой оболочки, теплоизоляции и нагревательного элемента.

Опалубка под ленточный фундамент

Согревающие маты способствуют равномерному распространению температурного поля внутри бетона и на окружном расстоянии до 19,5 см. Такие термоматы можно использовать при внешней температуре до –20 градусов.

Использование присадок

Такой способ эффективен в применении, если суточные температурные колебания едва опускаются ниже нулевой отметки, а также когда заморозки минимальны (до –4 С). Методика заключается в закладке нагретой бетонной смеси в предварительно подготовленную утеплённую опалубку.

Особенность! В данном случае очень важно грамотно подобрать марку порошкового цемента. Чем выше числовая маркировка, тем меньше времени требуется на схватывание и последующее затвердевание смеси. Будет больше выделяться тепловой энергии при гидратации!

Производить замес нужно на воде, разогретой до 85 градусов (это минимальное значение) и наполнителях, заблаговременно прогретых потоком горячего воздуха.

— заливается вода в бетономешалку;

— добавляется щебень со строительным песком;

— порошковый цемент (комнатная температура) вводится в последнюю очередь, только после трёх (минимум) оборотов бака установки.

Важно! Недопустимо предварительное разогревание цемента, а также его засыпка в очень горячую воду!

В зимний сезон рекомендуется использовать автоматическую бетономешалку с электронагревом рабочего барабана. На выходе, температура приготовленного раствора должна быть 36–46 градусов.

Чтобы бетон нормально набрал критическую прочность, следует дольше сохранять необходимый тепловой режим. Нельзя допускать быстрой потери тепла и скорого остывания раствора. Удерживать тепло можно любыми доступными материалами – соломенные маты, брезент, полиэтиленовая плёнка и т. п.

Самым эффективным вариантом считается применение опалубки из экструзионного пенополистирола. Он обладает небольшим коэффициентом теплопроводности, позволяющим удлинить временной интервал постепенного остывания, что способствует более полноценному вызреванию бетона. Кроме того, пенополистирольная опалубка является несъёмной конструкцией и в дальнейшем будет обеспечивать дополнительную теплоизоляцию.

Предлагаем ознакомиться:  Что лучше кирпичная печь или чугунная

Ещё одним способом зимнего бетонирования является использование химических ускорителей твердения и противоморозных добавок. К ним относятся хлористые соли, нитрит натрия, карбонат кальция и др. Эти добавки понижают температуру замерзания воды и ускоряют гидратацию цемента. Их использование позволяет обойтись без прогрева бетона. Некоторые добавки повышают морозостойкость бетона, тем самым гидратация происходит даже при -20С.

Использование присадок обладает рядом недостатков. Их наличие в смеси пагубно сказывается на арматуре, начинается процесс коррозии. Поэтому использовать их можно только в неармированной конструкции. Также, при использовании противоморозных добавок, в зимний период, бетон наберёт прочность не более 30%.

Оптимальный микроклимат для бетонной смеси

Гидроизоляционная пленка на морозе может потерять пластичность и стать ломкой

Возможно ли заливать фундамент при минусовой температуре? Бывают случаи, когда необходимо произвести работы с бетоном не в теплое время года. Если вдруг начинают поджимать сроки выполнения работ или другие обстоятельства. Или например, если срочно потребуется залить основу при низких температурах, в случаях осыпающегося грунта на участке.

Минимальная прочность бетона

Минимальная прочность бетона

Не менее важную роль могут сыграть и личные или финансовые факторы, к примеру, занялись постройкой дома своими руками, а отпуск летом не дают. Вот и приходиться строить когда появляется время в холодный период. Но зимой есть и свои плюсы:

  • цены. Зимой цены на строительные материалы снижаются. Но закупить например зимой строительные материалы и хранить до лета не получится, так как они могут терять свои заложенные производителем свойства.
  • стоимость строительных услуг. Зимой можно неплохо сэкономить на услугах строителей, которые остаются без работы.

Помимо того, в определенных регионах крупногабаритная техника сможет подъехать к месту строительных работ только по подмерзшему грунту. В связи с этим даже начальные работы по возведению основания будущего дома будет возможно производить только зимой.

Вопрос: при какой температуре можно заливать бетон? Современные специальные средства нового поколения позволяют производить бетонирование при отрицательной температуре. Многие строительные организации, работающие круглый год, давно взяли специальные средства себе на вооружение, вне зависимости от сезона. Такие средства придают основанию требуемую прочность, которое прогревается изнутри при помощи электрооборудования и с утеплением снаружи.

Особенности современных строительных материалов заключается в том, что благодаря техническому прогрессу появилось огромное количество добавок, которые дают возможность производить работы по строительству в любых погодных условиях.

Несъемная опалубка из экструдированного пенополистирола

Но при этом, некоторые особенности бетона диктуют правила работы с ним, которые нарушать категорически нельзя.

Низкие температуры при различных погодных условиях могут вызывать в растворе необратимые изменения а, следовательно, нужно учитывать некоторые нюансы:

  • Так, например, раствор, который был изготовлен в жару, отличается хорошей скоростью застывания и высокой прочностью. К слову, тёплая погода в целом отличается довольно благоприятными условиями для выполнения подобных работ.
  • В случае, если работать приходится в минусовые температуры, то стоит понимать, что раствор, содержащий в себе воду изначально не может себя комфортно «чувствовать» в таких условиях. Качество бетона резко падает, впоследствии могут возникать трещины и разломы, что существенно сказывается на качестве.

Наряду с холодом бетон боится жары. Если температура окружающего воздуха превышает 35С и влажность менее 50%, то это способствует повышенному испарению воды из бетонной смеси. В результате водноцементный баланс нарушается и процесс гидратации замедляется или вовсе прекращается. Поэтому необходимо применять определённые меры по защите смеси от потери влаги.

Можно понизить температуру свежеприготовленной смеси, если использовать охлаждённую воду, либо разбавить воду льдом. Этот нехитрый способ позволит избежать значительной потери воды при укладке смеси. Но через некоторое время смесь нагреется, поэтому следует позаботиться о дальнейшей герметичности конструкции.

Необходимо оградить твердеющий бетон от воздействия прямых солнечных лучей. Для этого поверхность бетона укрывают мешковиной или брезентом. Через каждые 3 — 4 часа необходимо производить смачивание поверхности. Причём период увлажнения может достигать 28 суток, т.е. до полного набора прочности.

Армирование фундаментной ленты

Одним из способов защиты при дефиците воды является возведение над поверхностью бетонной конструкции воздухонепроницаемого колпака из плёнки ПВХ толщиной не менее 0,2 мм.

Холодное бетонирование раствором, содержащим специальные присадки

Противоморозные добавки широко используются для возможности достижения бетонной массой критической прочности при заливке в холодное время. Они помогают нормально протекать гидратационной реакции цемента, нормализуют процесс затвердевания бетона, предотвращая несвоевременное замерзание воды в смеси.

— увеличивают текучесть и подвижность бетонного раствора, облегчая рабочие манипуляции с ним;

— понижают кристаллизационную точку для воды, содержащейся в составе;

— защищают металлические вставки (арматуру) от коррозии;

— способствуют быстрому набору нужной критической прочности.

Один из видов модифицирующих добавок в бетонный расвор

Существенно! Противоморозные присадки нужно применять лишь при отрицательном значении температуры, в строгой пропорциональности, обозначенной в прилагаемой рецептурной инструкции. Если их использовать в неправильном количестве, то высока вероятность ухудшения свойств бетонного раствора!

— нитрит натрия – нельзя добавлять в глиноземистые цементы (ГЦ40 – ГЦ60). Добавка позволяет работать с раствором при окружающей температуре не менее –14,5 градуса;

— поташ и другие составы с монокарбонкислотными солями – ускоряют процесс затвердевания бетона. Они не формируют на поверхности высолов и не потворствуют коррозии металлической арматуры. Допускают работу с раствором при тридцатиградусном морозе, прекрасно сохраняя его важнейшие качества;

— формиат натрия – применяется исключительно в комбинации с добавками-пластификаторами. При других сочетаниях может создавать дефектные пустоты в бетоне из-за образования солевых скоплений;

— хлористый натрий – активно применяется одновременно с портландцементами (сульфатостойкий, белый, с умеренной экзотермией, цветной и др.) Добавка пластифицирует раствор, препятствуя его ускоренному загустению. При этом вещество обладает важным недостатком – действует разрушающе на железную арматуру.

— бетон обладает сниженным показателем водопроницаемости и морозостойкости;

— уложенный в опалубку раствор имеет более высокую степень усадки;

— способ нельзя применять в предварительно напряжённых строительных конструкциях.

Заливать бетон в минусовую температуру можно при условии добавления в раствор специального противоморозного средства. Такие средства популярны у профессионалов в строительстве круглый год. Ее цена достаточно приемлема, поэтому она стала широко популярной.

Она состоит из соли монокарбоновых кислот, а также нитрита и формиата натрия. Не исключено присутствие и других примесей в составе. С их помощью процессы затвердевания бетона значительно ускоряются, а в результате он становится еще прочнее. Их используют даже в летнее время в виду высокой эффективности.

Химическое средство не позволяет воде, входящей в состав раствора, замерзать. Это его основная функция — понижать температуру замерзания воды в бетоне. Но даже случае применения специальных средств, работать зимой можно при температуре окружающей среды не более -5ºС. При сильных морозах они могут значительно терять свою эффективность и прочность бетона может сократиться на 30% и выше.

Пластификатор

Пластификатор

Химический компонент, понижающий температуру кристаллизации воды характеризуется негативным воздействием на арматуру. Поэтому применять химические средства необходимо весьма осторожно, если для увеличения прочности фундамента используется металл.

В таком случае в раствор нужно добавить еще и пластификатор.Данная добавка поможет улучшить плотность и крепость бетона, увеличит влагостойкость и усилит сцепление с арматурой. Данное средство будет полезно, так как при его применении уменьшается конечный расход цемента до 20%.

При заказе на готового цементного раствора на предприятии убедитесь, чтобы все необходимые компоненты были добавлены изначально. Для бетона, который вы будете мешать самостоятельно с помощью бетономешалки, необходимо заблаговременно продумать все необходимые дополнительные составляющие, такие как противоморозные добавки и пластификаторы.

Противоморозные добавки к бетону

Противоморозные добавки к бетону

Заключение

При 20С бетон набирает прочность за 28 суток. Бетонная смесь, без использования методов нагрева или охлаждения, твердеет при температуре от 5С до 35С. Но время набора проектной прочности будет разным. Чем выше температура смеси, тем быстрее она твердеет. Для заливки бетона выходящего за рамки указанной температуры, необходимо использовать определённые методы.

При отрицательных температурах надо прибегать к методам нагрева на протяжении всего срока набора критической прочности. Необходимо чтобы нагрев смеси был равномерным, без больших перепадов температуры в центре и на периферии. Так же необходимо осуществлять постоянный контроль за температурой.

Оптимальные условия для заливки бетона - температура от 15 до 25 градусов

Если же температура выше 35С, то необходимо принимать меры по охлаждению смеси в момент приготовления, транспортировки и укладки. Это делается для предотвращения потери воды и, как следствие, нарушению водноцементного баланса, что негативно сказывается на прочности бетонной конструкции. После укладки необходимо либо увлажнять бетон, либо обеспечить герметичность конструкции.

При минусовых температурах бетон заливается, как правило, при больших капитальных строительствах. Для всего этого требуется специальное оборудование, значительные финансовые средства и наличие дополнительных стройматериалов. Рациональность выполнения таких работ в частном порядке определяется наличием должных ресурсов и полным осознанием рискованности затеянного мероприятия.

Утепление опалубки

Данный метод весьма эффективный только в том случае, если забетонированный фундамент был прогрет еще на этапе заливки. В другом случае применение наружных методов будет абсолютно не эффективным.

Сразу после заливки основу нужно закрыть заранее заготовленными тепло — и гидроизоляционными материалами. Данный способ позволит максимально сохранить тепло и не допустить его потери. А в случае возникновения осадков защитит от попадания влаги.

Обязательно требуется утеплить опалубку и видимые части фундамента. Для этого можно использовать любые подручные материалы — опилки, пенополистирол, солому или в некоторых случаях снег. Хорошие результаты показывает формирование шатра вокруг основы. Для достижения наилучшего эффекта внутрь шатра устанавливаются специальные обогревательные тепло пушки.

Целью наружного утепления при бетонировании является как создание благоприятных условий для скорейшего затвердевания раствора, так и предохранение фундамента от негативного влияния перепадов температур.

Утеплять основу нужно даже осенью, незадолго до наступления холодов. Это поможет ей лучше перенести зиму и достичь необходимых свойств прочности и надежности.

Утепление фундамента

Утепление фундамента

Возведение фундамента можно делать в любое время года. Основной момент — придерживаться технологии и необходимой последовательности проведения всех работ. Так вы сможете  получить прочную и крепкую основу для последующего возведения на ней жилого дома или другого сооружения.

Обеспечить благоприятные условия для полноценного набора критической прочности монолитным сооружением можно путём постройки временных тепляков.

Это наиболее надёжная методика, способствующая стабильному поддержанию плюсовой температуры в уложенном бетоне. Она подразумевает создание временной конструкции над залитым массивом.

Тепляк – это прочный каркас, обитый листовой фанерой или обтянутый толстой полиэтиленовой плёнкой (принцип огородной теплицы). Габариты такой времянки должны быть предельно минимальными, но достаточными для работы. Внутреннее пространство нагревается при помощи инфракрасных обогревателей, портативных газовых горелок или калориферов.

Важным моментом здесь является постоянный контроль и регуляция оптимального влажностного режима. Циркулирующие разогретые воздушные потоки усиленно забирают влагу из раствора, а она необходима для нормальной реакции цементной гидратации. Чтобы воспрепятствовать интенсивному испарению влаги, поверхность уложенного бетона нужно накрыть полиэтиленовой плёнкой и с определённой периодичностью увлажнять тёплой водой.

АННОТАЦИЯ

Настоящие рекомендации
разработаны в рамках Программы стандартизации Национального
объединения строителей и направлены на реализацию Градостроительного кодекса Российской
Федерации, Федеральных законов Российской Федерации от 27 декабря 2002 года N 184-ФЗ «О
техническом регулировании», от 30
декабря 2009 года N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности
зданий и сооружений», постановления Правительства Российской
Федерации от 21 июня 2010 года N 468 «О порядке проведения
строительного контроля при осуществлении строительства,
реконструкции и капитального ремонта объектов капитального
строительства», приказа
Министерства регионального развития Российской Федерации от 30
декабря 2009 года N 624 «Об утверждении Перечня видов работ по
инженерным изысканиям, по подготовке проектной документации, по
строительству, реконструкции, капитальному ремонту объектов
капитального строительства, которые оказывают влияние на
безопасность объектов капитального строительства» и иных
законодательных и нормативных правовых актов, действующих в области
градостроительной деятельности.

Настоящие рекомендации
разработаны в развитие СТО НОСТРОЙ
2.6.54-2011 «Конструкции монолитные бетонные и железобетонные.
Технические требования к производству работ, правила и методы
контроля» для выработки единых требований по производству и
контролю качества бетонных работ в зимнее время.В
основу рекомендаций положены результаты научных исследований,
выполненных на кафедре технологии строительного производства
Южно-Уральского государственного университета и других
научно-исследовательских, учебных и производственных организаций
Российской Федерации, а также накопленный опыт отечественного и
зарубежного строительства в области зимнего бетонирования.

Требования настоящих рекомендаций до введения их в действие прошли
апробацию в строительных организациях Челябинской области.Авторский коллектив:
доктор технических наук, профессор, член-корреспондент Российской
академии архитектуры и строительных наук, заслуженный деятель науки
Российской Федерации, почетный строитель России Головнев
Станислав Георгиевич, кандидат технических наук, доцент
Пикус Григорий Александрович, доктор технических
наук, доцент Байбурин Альберт Халитович (кафедра
технологии строительного производства федерального государственного
бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального
образования «Южно-Уральский государственный университет»
(национальный исследовательский университет)), почетный строитель
России Ефименко Евгений Борисович, кандидат
технических наук Мозгалёв Кирилл Михайлович
(управление регионального государственного строительного надзора
Министерства строительства и инфраструктуры Челябинской области),
почетный строитель России Абаимов Александр Иванович
(Челябинский межрегиональный союз строителей), почетный строитель
России Десятков Юрий Васильевич (некоммерческое
партнерство «Саморегулируемая организация Союз строительных
компаний Урала и Сибири»).

Рекомендации одобрены
управлением регионального государственного строительного надзора
Министерства строительства и инфраструктуры Челябинской области для
практического применения их при строительстве, реконструкции
объектов капитального строительства на территории Челябинской
области, протокол N 17 от 23.09.2014 г.

1
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1 Рекомендации
распространяются на производство бетонных работ в зимний период при
устройстве всех видов бетонных и железобетонных конструкций,
применяемых в гражданском и промышленном строительстве,
изготовляемых на строительной площадке из тяжелых бетонов и
ненапрягаемой арматуры.Примечание — Зимним
периодом, в соответствии с СП
70.13330, считается период, когда среднесуточная температура
наружного воздуха ниже 5°С, а минимальная суточная температура
ниже 0°С.

1.2 Настоящие
рекомендации содержат основные требования к технологическим
процессам, условиям производства работ и порядку контроля их
выполнения.

1.3 Рекомендации содержат
общие требования к процессам компьютерного контроля температуры и
прочности бетона, а также способам выполнения отдельных этапов
контроля и их документированию.

2
НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В
настоящих рекомендациях используются нормативные ссылки на
следующие стандарты и своды правил:ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные.
Технические условияГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы
определения прочности по контрольным образцамГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы
испытанийГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой
метод определения прочностиГОСТ 18105-2010 Бетоны.

Правила контроля
и оценки прочностиГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение
прочности механическими методами неразрушающего контроляГОСТ 26633-2012 Бетоны тяжелые и
мелкозернистые. Технические условияГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения
прочности по образцам, отобранным из конструкцийГОСТ 31384-2008 Защита бетонных и
железобетонных конструкций от коррозии.

Общие технические
требованияСНиП
12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие
требования»СП 28.13330.2012 «СНиП 2.03.11-85 Защита
строительных конструкций от коррозии»СП 48.13330.2011 «СНиП 12-01-2004
Организация строительства»СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01-2003
Бетонные и железобетонные конструкции.

Основные положения»СП 70.13330.2012 «СНиП 3.03.01-87
Несущие и ограждающие конструкции»СП 131.13330.2012 «СНиП 23-01-99
Строительная климатология»СТО НОСТРОЙ 2.6.54-2011 Конструкции
монолитные бетонные и железобетонные. Технические требования к
производству работ, правила и методы контроляПримечание — При
пользовании настоящими рекомендациями целесообразно проверить
действие ссылочных нормативных документов в информационной системе
общего пользования — на официальных сайтах национального органа
Российской Федерации по стандартизации, Ассоциации «Национальное
объединение строителей» и некоммерческого партнерства
«Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и
Сибири» в сети Интернет или по ежегодно издаваемым информационным
указателям, опубликованным по состоянию на 1 января текущего года.

Если ссылочный нормативный документ заменен (изменен,
актуализирован), то при пользовании настоящими рекомендациями
следует руководствоваться новым (измененным) нормативным
документом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то
положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не
затрагивающей эту ссылку.

Предлагаем ознакомиться:  Как делать маяки для заливки пола

3
ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

3.1.1 активный
метод: Метод термообработки, при котором тепловое воздействие
осуществляется в период выдерживания бетона.

3.1.2
бетонная смесь: Готовая к применению перемешанная однородная
смесь вяжущего, заполнителей и воды с добавлением или без
добавления химических и минеральных добавок, которая после
уплотнения, схватывания и твердения превращается в бетон.

[ГОСТ 7473-2010, пункт
3.1
]

3.1.3 бетонные
работы: Комплекс работ по приготовлению, транспортировке,
укладке и выдерживанию бетона в различных условиях окружающей
среды.

3.1.4 зимнее
бетонирование: Производство бетонных работ в зимний период.

3.1.5 зимний
период: Время года с ожидаемой среднесуточной температурой
наружного воздуха ниже 5°С и минимальной суточной температурой
ниже 0°С.

3.1.6 класс бетона по
прочности в проектном возрасте: Значение класса бетона,
указанное в документе о качестве бетонной смеси.Примечание — Форма и
содержание документа о качестве бетонной смеси установлены ГОСТ 7473.

3.1.7 компьютерный
температурно-прочностной контроль: Оценка, прогнозирование и
документирование параметров твердения бетона с использованием
компьютерных программ.

3.1.8 критическая
прочность, %: Прочность бетона, после
достижения которой замораживание уже не вносит необратимых
нарушений в структуру бетона, а бетон в нормальных условиях
набирает нормируемую прочность.

3.1.9 массивность
конструкции: Взаимосвязь геометрических характеристик бетонной
конструкции и распределения температуры внутри бетона за счет
теплопроводности.

3.1.10 метод зимнего
бетонирования: Виды теплового или иного воздействия на бетонную
смесь или бетон с целью получения критической, промежуточной,
распалубочной прочности, прочности бетона при поэтапном загружении
или проектных характеристик бетона в зимних условиях.

3.1.11 модуль
поверхности конструкции, м: Характеристика массивности
конструкции, равная отношению площади охлаждаемой поверхности
конструкции к ее объему.

3.1.12
монолитная бетонная конструкция: Элемент здания или
сооружения, выполняемый из бетонной смеси непосредственно в
проектном положении без рабочей арматуры.

[СТО НОСТРОЙ 2.6.54-2011, пункт
3.2.8
]

3.1.13
монолитная железобетонная конструкция: Элемент здания или
сооружения, выполняемый из бетонной смеси непосредственно в
проектном положении с установкой рабочей арматуры.

[СТО НОСТРОЙ 2.6.54-2011, пункт
3.2.9
]

3.1.14 нормальные
условия твердения бетона: Температура окружающей среды (20±2)°С
и относительная влажность (95±5)%.

3.1.15 нормируемое
значение прочности бетона: Прочность бетона в проектном
возрасте или ее доля в промежуточном возрасте, установленная в
нормативном или техническом документе, по которому изготавливают
бетонную смесь или конструкцию.

3.1.16 пассивный
метод: Метод, при котором отсутствует термообработка бетона или
тепловое воздействие происходит только на этапе нагрева бетонной
смеси до ее укладки в конструкцию.

3.1.17
партия бетонной смеси: Объем бетонной смеси одного
номинального состава, изготовленный или уложенный за определенное
время.

[ГОСТ 18105-2010, пункт
3.1.7
]

3.1.18 промежуточная
прочность: Прочность бетона на определенном этапе выдерживания
бетона.

3.1.19 прочность при
поэтапном загружении: Прочность бетона, определяемая с учетом
допустимой интенсивности загружения конструкций при их
выдерживании.

3.1.20 распалубочная
прочность, %: Прочность бетона, при которой
осуществляется снятие опалубки с поверхностей конструкции.

3.1.21 текущий
контроль: Контроль прочности бетона партии бетонной смеси или
конструкций, при котором значения фактической прочности и
однородности бетона по прочности рассчитывают по результатам
контроля этой партии.

3.1.22 текущая
прочность: Прочность бетона монолитных конструкций в конкретный
момент времени в процессе выдерживания в зимних условиях.

3.1.23 температурные
напряжения: Напряжения, возникающие в бетоне вследствие
изменения температуры или неравномерного ее распределения по
сечению монолитных конструкций.

3.1.24 температурный
режим: Проектное и (или) фактическое изменение температуры
бетона во времени на разных этапах выдерживания бетона.

3.1.25 требуемая
прочность бетона в проектном возрасте: Минимально допустимое
среднее значение прочности бетона в контролируемых партиях бетонной
смеси или конструкций, соответствующее нормируемой прочности бетона
при ее фактической однородности.

3.1.26 трёхсуточная
прочность бетона,, МПа: Прочность бетона в возрасте
трёх суток при его выдерживании в нормальных условиях
твердения.

3.1.27
фактический класс бетона по прочности: Значение класса
бетона по прочности монолитных конструкций, рассчитанное по
результатам определения фактической прочности бетона и ее
однородности в контролируемой партии.

[ГОСТ 18105-2010, пункт
3.1.3
]

3.1.28
фактическая прочность бетона: Среднее значение прочности
бетона в партиях бетонной смеси или конструкций, рассчитанное по
результатам ее определения в контролируемой партии.

[ГОСТ 18105-2010, пункт
3.1.4
]

3.2 Основные обозначения,
принятые в настоящих рекомендациях, приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 — Основные обозначения

Символ

Размерность

Значение

°С

Температура наружного
воздуха

Вт/(м·°С)

Приведенный коэффициент
теплопередачи ограждения

°С

Температура приготовленной
бетонной смеси на выходе из бетоносмесителя

м

Модуль поверхности
конструкции

°С

Температура изотермического
выдерживания бетона

°С

Начальная температура бетона,
уложенного в конструкцию

м

Площадь охлаждаемых
поверхностей конструкции

м

Объём конструкции

°С/час

Скорость подъёма
температуры

м

Модуль опалубленной
поверхности

м

Площадь опалубленной
поверхности

Прогревание раствора

Заливаемый бетон перед применением в отрицательных температурах требуется нагревать. Изначально для приготовления раствора следует использовать сухие ингредиенты. А воду и разнообразные добавки предварительно нагревать. Чем выше температура жидкости в растворе, тем быстрее он застынет. Важно знать что следует греть жидкость а не цемент, в противном случае он потеряет свои сцепляющие свойства.

Если для заливки бетона для каркаса конструкции будет использована арматура, нужно учесть, что она хорошо проводит тепло. Это свойство часто используют для эффективного прогревания бетона, пропуская через нее электрический ток.

Нагрев арматуры

Нагрев арматуры

Второй способ — это пропускание тока через массу раствора при помощи предварительного установленного специального кабеля. Он укладывается вдоль арматурного каркаса. К кабелю подключается ток, который через электрическую подстанцию получает напряжение. Используя этот метод, следует тщательно контролировать степень прогревания, поскольку слишком высокая температура нагрева может привести к его пересыханию. В результате чего он потрескается, а желаемая прочность не будет достигнута.

7.1 Сущность способа
заключается в кондуктивной передаче тепла контактной зоне бетона от
нагретого провода, находящегося в теле прогреваемой конструкции и
дальнейшему распределению тепла по ее сечению вследствие
теплопроводности.

Фундамент следует заливать за один прием

7.2 Способ прогрева
бетона нагревательными проводами может быть совмещен с другими
способами зимнего бетонирования.

7.3 В качестве
нагревательных проводов рекомендуется использовать провода со
стальной изолированной токонесущей жилой диаметром 1…3 мм марки
ПНСВ. Возможно использование аналогичных по конструкции
трансляционных проводов марок ПВЖ, ПГЖ и т.п., а также
нагревательных проводов марок ПНПЖ, ПНВЖ, ПОСХВ, ПОСХП и т.п.

Ниже
приведенные данные касаются провода марки ПНСВ.Изоляцией стальной жилы
служит полиэтилен (температура размягчения 70°С) либо
поливинилхлорид (температура размягчения 170°С). Допускается
использовать силиконовую и фторопластовую изоляции, у которых
допустимая температура нагрева составляет 150…220°С.

Выбор
изоляции нагревательного провода осуществляется из следующих
предпосылок:-
применение изоляции с более высокой температурой размягчения
позволяет пропускать через провод большие значения токовой
нагрузки, что обеспечивает ускорение прогрева бетона;-
поливинилхлоридная изоляция (в отличие от полиэтиленовой) при
температуре -10°С теряет свою гибкость и при монтаже подвержена
растрескиванию;


для армированных конструкций желательно использовать изоляцию с
большей температурой размягчения, чтобы исключить короткое
замыкания стальной жилы на арматуру вследствие пробоя изоляции.Приблизительные
температуры нагрева провода в зависимости от погонной нагрузки
приведены в таблице Б.1 (приложение Б).

7.4 Максимальная погонная
нагрузка на провод не должна превышать 45…50 Вт/м, так как
температура бетона превышающая 100°С ведет к обезвоживанию
контактных зон бетона, их неполной гидратации и, в конечном итоге,
снижению прочности. Для неармированных конструкций оптимальная
погонная нагрузка на провод составляет 30…35 Вт/м, для
армированных — 35…40 Вт/м.

7.5 Термообработка
осуществляется на пониженных напряжениях (24…120 В). При
обеспечении безопасных условий производства работ допускается
выполнять термообработку на промышленных напряжениях (220/380
В).

, (28)

где — площадь поперечного сечения стальной
жилы, мм; — удельное электросопротивление стальной
жилы при рабочей температуре , Ом·мм/м.

, (29)

где — удельное электрическое сопротивление
стальной жилы при 20°С (в случае отсутствия данных завода
изготовителя провода, можно принять равным 0,150 Ом·мм/м); — температурный коэффициент сопротивления
стальной жилы, равный 0,0046°С; — коэффициент принимаемый для постоянного
тока 1, для переменного при рабочей температуре от 50°С до 60°С —
1,02, от 61°С до 80°С — 1,06, от 81°С до 100°С — 1,2.

, (30)

но не более 15А. Здесь — погонная нагрузка на провод, Вт/м.

, (31)

. (32)

. (33)

7.10 Схемы соединения
проводов к источнику тока по типу «звезда» и «треугольник»
приведены на рисунках 7.1-7.2.

Рисунок 7.1 — Схема соединения проводов звездой

Рисунок 7.2 — Схема соединения проводов треугольником

, (34)

Технология электрического подогрева созревающего бетона достаточно сложна, дорога, требует обязательного участия специалистов

. (35)

Здесь — предельно допустимый ток для данного
трансформатора при принятом напряжении (по паспортным данным).Общее количество ниток
должно быть кратно трем, чтобы обеспечивалась равномерная загрузка
фаз.

7.12 Для некоторых
конструкций целесообразно расчётную длину провода не определять, а
назначать директивно. Например, для прогрева бетона в перекрытиях
или подпорных стенах длину провода эффективнее назначать кратной
ширине или высоте конструкции, чтобы обеспечить удобство коммутации
проводов к шинопроводу. При этом обязательно должно быть выполнено
условие

, (36)

. (37)

Несъемная ЭППС-опалубка решает проблему утепления лишь отчасти

. (38)

. (39)

В
некоторых случаях, если расчётная длина провода меньше необходимой,
можно вместо соединения звездой использовать соединение
треугольником, так как в этом случае длина провода увеличивается в
1,73 раза.

. (40)

7.14 Нагревательные
провода расчетной длины закладываются в конструкцию до начала
бетонирования. Отклонение длины провода от расчетной не
допускается. Так, излишняя длина нагревательного провода приводит к
его перерасходу и необходимости более плотной навивки в теле
конструкции, что ведет к увеличению трудоемкости работ.

Одновременно уменьшается погонная нагрузка на провод, что приводит
к снижению скорости прогрева бетона и увеличению продолжительности
работ. С другой стороны, уменьшение длины греющего провода ведет к
его чрезмерному нагреву, что влечет перегрев бетона в контактной
зоне и возможному расплавлению изоляции с последующим коротким
замыканием жилы на арматуру.

, (41)

где Р — удельная требуемая мощность, приходящаяся на единицу
площади прогреваемой конструкции, Вт/м.

, (42)

где — коэффициент, учитывающий потери тепла
(может быть принят 1,16); — площадь боковой поверхности конструкции,
м.Окончательное значение
шага расстановки нагревательных проводов назначается с учетом
фактического расположения арматуры в конструкции в соответствии с
ее рабочими чертежами.В
зонах конструкции, подвергающихся интенсивному охлаждению
(например, углы или торцы конструкции), целесообразно уменьшать шаг
расстановки проводов. При этом шаг расстановки проводов должен быть
не менее 50 мм.

. (43)

7.17 Нагревательный
провод крепится к арматурному каркасу (сетке) в наиболее
безопасных, с точки зрения их повреждения, местах.Провод не должен касаться
материалов с низкой теплопроводностью (например, деревянной или
фанерной опалубки, теплоизоляции и т.п.).Крепление нагревательного
провода выполняется отрезками-отходами провода с шагом 0,5…0,75
м.

Возможно применение отрезков полипропиленового шпагата или
мягкой вязальной проволоки диаметром не менее 1,2 мм с контролем
отсутствия повреждения изоляции. Крепление производится без
сильного натяжения (с усилием до 3…5 кг).Радиус изгиба провода
принимается не менее 3 наружных диаметров, но не менее 25 мм.

7.18 Во избежание
обгорания изоляции нагревательного провода, выпуск его концов из
бетона осуществляется через изолированные монтажные одножильные
отводы.В
качестве монтажного отвода рекомендуется использовать алюминиевый
провод (при токе до 100 А), например, марки АПВ или медный провод
(при токе более 100 А), например, марки КГ.Сечение монтажного отвода
определяется на основании расчётной токовой нагрузки, А, по таблице
Б.2 (приложение Б).

, (44)

где — количество проводов, подключенных к
одному отводу.Принятое сечение
монтажного отвода не должно быть менее 2,5 мм.

, (45)

. (46)

Здесь — количество троек или треугольников,
соответственно.

7.20 Подключение
нагревательных проводов к источнику тока производится по мере
завершения работ по укладке бетона на отдельных участках захватки,
не допуская замораживания бетона и не допуская подключения
нагревателей на тех участках, где укладка бетона еще не
завершена.Открытая (не
забетонированная) арматура железобетонных конструкций, связанная с
участком, находящимся под электрическим током, подлежит заземлению
(занулению).

8
ЭЛЕКТРОПРОГРЕВ БЕТОНА

Поташ - весьма распространенная добавка для повышения морозоустойчивости свежезалитого бетона

и количество выделяемого тепла при постоянном напряжении будет
определяться сопротивлением бетонной смеси или ее удельным
электрическим сопротивлением.

8.3 Электропрогрев бетона
может быть сквозным, когда электрический ток проходит через все
сечение конструкции и тепло выделяется в объеме всей конструкции,
или периферийным, при котором электроды разноименных фаз
размещаются на поверхности конструкций. При этом вся подводимая
электроэнергия превращается в тепловую в периферийных слоях
конструкций толщиной приблизительно равной половине расстояния
между электродами, в то время как центральные зоны конструкций
нагреваются за счет экзотермии цемента и теплопередачи от
поверхностных слоев.

8.4 Периферийный
электропрогрев следует применять для прогрева конструкции толщиной
более 40 см, используя полосовые или пластинчатые электроды. Это
фундаменты под оборудование, под колонны, фундаментные плиты,
колонны, стены и т.д.

8.5 При периферийном
электропрогреве температура внутренних зон конструкции растет
значительно медленнее, чем в поверхностных слоях, поэтому во
избежание недопустимых температурных перепадов температура
изотермического прогрева в конструкциях толщиной более 40 см
ограничена величиной 40°С.

8.6 Сквозной прогрев с
помощью полосовых или пластинчатых электродов следует применять для
конструкций толщиной до 40 см, а в случае использования бетона с
добавками — до 60 см.

8.7 Длину стержневых
электродов, устанавливаемых в бетон, необходимо принимать с таким
расчетом, чтобы они выступали над утеплителем верхней поверхности
конструкции или при их установке горизонтально выступали за пределы
опалубки на 8-10 см для подключения токопроводящих проводов.

8.8 В процессе
бетонирования необходимо обращать внимание на соблюдение проектной
толщины защитного слоя, сохранения положения электродов. Требуемое
расстояние достигается применением специальных пластмассовых
изоляторов, закрепляемых на арматуре до начала бетонирования. При
прогреве открытые поверхности бетона должны быть укрыты
гидроизоляционным материалом, а при необходимости и утеплены.

8.9 Удельная
электрическая мощность, требуемая на отдельных этапах
электропрогрева для поддержания заданного режима, определяется по
следующим формулам [5]:на период подъёма
температуры

, (53)

В качестве добавки часто применяется нитрит натрия

на период изотермического прогрева

, (54)

0где — мощность, необходимая для разогрева
бетона, кВт/м; — мощность, необходимая для разогрева
опалубочной системы, кВт/м; — мощность, необходимая для восполнения
теплопотерь в окружающую среду в процессе разогрева бетона,
кВт/м; — мощность, эквивалентная теплу,
выделяющемуся в бетоне за время прогрева вследствие экзотермии
цемента, кВт/м (при отсутствии расчетных данных
принимается равной 0,8 кВт/м).

8.10 Пример расчёта
параметров электропрогрева бетона представлен в приложении Г.

Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector