|
.
Бетонирование в зимних условиях
В связи с огромным размером современного строительства укладка бетона в
сооружения осуществляется круглогодично. Для выполнения бетонных и
железобетонных работ в зимнее время советские специалисты разработали способы
бетонирования при отрицательных температурах, позволяющие получать бетон
удовлетворительного качества.
При замерзании бетона содержащаяся в нем свободная вода обращается в лед и
твердение бетона прекращается. Если до замерзания твердение не началось, то не
начнется и после него, если же началось, то практически приостанавливается до
тех пор, пока свободная вода в бетоне будет находиться в замерзшем состоянии.
Замерзшая в бетоне вода увеличивается в объеме приблизительно на 9% и разрывает
слабые связи в неокрепшем бетоне.
Вода, скапливающаяся на поверхности зерен крупного заполнителя, при замерзании
образует тонкую ледяную пленку, нарушающую сцепление между заполнителем и
раствором и снижающую прочность бетона. На арматуре образуется пленка льда,
нарушающая сцепление арматуры с бетоном.
При оттаивании бетона находящийся в нем лед тает и твердение бетона
возобновляется, но конечная прочность бетона, его плотность и сцепление с
арматурой снижаются. Эти потери тем больше, чем в более раннем возрасте замерз
бетон.
Наиболее опасно замерзание бетона в период схватывания цемента. Также вредно и
многократное замораживание и оттаивание бетона в начале твердения, что бывает,
когда оттепели сменяются заморозками. Прочность бетона или так называемая
критическая прочность, при которой он может быть заморожен без снижения конечной
прочности или с потерей незначительной ее части, должна указываться в проекте
конструкции или проекте производства работ. Для бетонных и железобетонных
конструкций с ненапряженной арматурой эта прочность составляет 50% проектной
прочности при проектной марке бетона до 150 включительно, 40% — для бетонов
марок 200 и 300 и 30% — для бетонов марок 400 и 500.
Значение прочности бетона к моменту его замерзания определяют по минимальной
прочности образца из контрольной серии. Для конструкций с предварительно
напряженной арматурой, для пролетных строений мостов и других особо
ответственных железобетонных конструкций эта прочность составляет 70% проектной
прочности; для конструкций, подвергающихся сразу после затвердения бетона
многократному попеременному замораживанию и оттаиванию или действию расчетного
давления воды, а также для всех конструкций, к которым предъявляются специальные
требования по морозостойкости, газо- и водонепроницаемости, — 100% проектной
прочности.
Указанные требования не распространяются на конструкции из бетонов с
противоморозными добавками.
Условия и срок, к которому допускается замерзание бетона блоков массивных
гидротехнических сооружений, указываются в проекте.
В тех случаях, когда конструкции, забетонированные зимой (в том числе бетон
сборных элементов с обычной и предварительно напряженной арматурой, входящих в
состав сборно-монолитных конструкций), подлежат полному нагружению еще до
наступления весны, требуется выдержать бетон при положительной температуре до
тех пор, пока не будет достигнута проектная прочность.
В зимних условиях при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже + 5° С и
минимальной суточной температуре ниже 0°С бетонные работы производят по
специальным правилам.
Для получения необходимой прочности бетона проводят специальные мероприятия по
подготовке составляющих бетона и приготовлению бетонной смеси. Особое внимание
уделяют защите забетонированных конструкций от непосредственного воздействия
отрицательной температуры и ветра.
Необходимо, чтобы бетонная смесь, укладываемая в опалубку, имела положительную
температуру. Для этого при приготовлении бетонной смеси нагревают заполнители
(песок, щебень) и воду.
Для защиты забетонированных конструкций от воздействия отрицательной
температуры, создания искусственной тепловлажностной среды для бетона,
приготовленного на подогретых материалах, и выдерживания его в таких условиях до
приобретения необходимой (критической) прочности применяют различные способы.
Бетон, уложенный в массивные конструкции зимой, наиболее часто выдерживают
способом термоса, основанным на использовании утепленной опалубки, тепла
подогретых составляющих бетонной смеси и тепла, выделяемого при схватывании и
твердении цемента. Хорошо укрытый бетон остывает настолько медленно, что к
моменту замерзания успевает набрать критическую прочность.
Для расширения области применения способа термоса используют предварительный
электроразогрев бетонной смеси перед укладкой в опалубку, химические добавки —
ускорители, цементы с повышенным тепловыделением и быстротвердеющие цементы, а
также сочетают способ термоса с различными методами обогрева бетона, например с
периферийным электропрогревом или обогревом конструкций.
При применении предварительного электроразогрева бетонной смеси температуру
разогрева для бетонов на портландцементах не поднимают выше 60°С, а для бетонов
на шлакопортландцементах — выше 70°С. Разогрев бетонной смеси осуществляют в
специально оборудованных бункерах и бадьях, обеспечивающих ее равномерный
прогрев. Допускается производить разогрев смеси в оборудованных для этой цели
кузовах автомобилей.
Часто при зимнем бетонировании фундаментов, расположенных в отдельных котлованах,
способ термоса сочетают с использованием теплоотдачи талого грунта. В этом
случае котлованы хорошо утепляют сверху, благодаря чему в них устанавливается
небольшая положительная температура.
return_links(); ?>
Бетон в тонких конструкциях остывает быстро, поэтому их приходится обогревать
паром, электрическим током или теплым воздухом. Иногда в целях экономии пара и
электроэнергии сочетают способ термоса с обогревом.
Легкие бетоны на пористых заполнителях в зимних условиях выдерживают по способу
термоса с предварительным электроразогревом бетонной смеси.
Кроме изложенных способов зимнего бетонирования, основанных на твердении бетона
при положительной температуре, существует способ твердения бетона при
отрицательной температуре. При этом бетонную смесь приготовляют с введением
противоморозных добавок. Противоморозные добавки настолько понижают температуру
замерзания воды, что обеспечивают твердение бетона при отрицательных
температурах.
Тот или иной способ производства бетонных и железобетонных работ в зимних
условиях принимают на основе сравнительных технико-экономических расчетов.
Распалубливание и загружение конструкций производят лишь после получения
результатов испытания контрольных образцов, подтверждающих достижение бетоном
требуемой прочности.
|