Бетонирование при отрицательных температурах
Основные положения
Определение зимних условий в контексте бетонных работ отличается от календарных сроков. Зимние условия на строительстве начинаются, когда среднесуточная температура наружного воздуха падает до +5°С, а в течение суток фиксируется уровень ниже нуля.
Влияние температуры на гидратацию бетона
При температуре ниже 0°С процессы гидратации в бетоне прекращаются, что означает остановку взаимодействия цементных минералов с водой. Замерзание бетона превращает его в монолит, прочность которого обеспечивается лишь силой смерзания. Внутренние напряжения, возникающие при замерзании свободной воды, приводят к разрушению неокрепших связей, что, в свою очередь, снижает прочность материала.
Проблемы после оттаивания
После оттаивания твердение бетона возобновляется, но достигаемая прочность оказывается ниже проектной, что также затрагивает и другие свойства, такие как плотность и долговечность. Ухудшение свойств зависит от времени замерзания: чем быстрее замерзает бетон, тем сильнее влияние на его характеристики.
Критическая прочность
Критическая прочность — это минимальное значение прочности на момент замораживания, достаточное для получения проектной прочности после оттаивания. Для конструкций с ненапрягаемой арматурой эта прочность должна составлять не менее 30-50% от проектной, в то время как для предварительно напряженных конструкций — не ниже 70%.
Обеспечение качественного бетона в зимних условиях
Для обеспечения проектного качества бетона зимой необходимо создать температурно-влажностный режим, чтобы никакие физико-химические процессы не нарушались. Длительность этого режима должна составлять столько времени, сколько нужно для достижения критической прочности.
Организация зимнего бетонирования
Основные мероприятия:
- Подогрев бетонной смеси: при укладке температура смеси должна быть положительной и превышать температуру окружающего воздуха.
- Защита самосвала: кузов должен быть утеплён и защищён от охлаждения.
- Утепление бетононасосов: установка их в помещениях с обогревом и прокачивание горячей воды через бетоноводы.
- Очистка опалубки: перед укладкой бетонной смеси следует очищать опалубку и арматуру.
- Подогрев арматуры: при температуре ниже -15°С арматура должна быть отогрета до +5°C.
- Работа с основанием: предотвратить замораживание бетона на «пучинистом» основании с помощью парового, огневого или электрического прогрева.
Технологии обеспечения нормального твердения бетона
- Использование химических добавок: они снижают температуру замерзания и увеличивают время набора прочности, делая процесс более экономически выгодным.
- Прогрев бетона: методы термоса, парного прогрева и электропрогрева повышают эффективность процессов твердения.
- Бетонирование в «тепляках»: создание утепленных укрытий для бетонирования в комфортных условиях.
- Обогрев инфракрасными лучами: равномерное прогревание бетона на всю глубину конструкции с использованием специализированного оборудования.
Заключение
Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.