Бетон зимой
Для твердения бетона зимой необходимо создать нормальные условия. Это значит, что в течении срока, который определяется достижением заданной прочности бетона, нужно поддерживать необходимую температуру и влажность, используя для этого внутреннее тепло бетона или дополнительно обогревать твердеющий бетон.
Изготовление бетона зимой является очень ответственной операцией.
В первую очередь нужно тщательно проверить качество, состояние сырьевых материалов. Песок, щебень, гравий не должны быть загрязнены и смешаны со снегом, льдом. Поэтому сырьевые материалы складируют на сухих возвышенных местах, под навесами или в закрытых помещениях. При хранении цемента нельзя допускать, в него попадал снег.
Готовить бетон зимой надо в обогреваемых помещениях. Внутренний запас тепла в бетонной смеси создают, подогревая ее компоненты.
Нагрев заполнителей может быть одноступенчатым, когда одновременно материалы оттаивают и подогревают, и двухступенчатым, когда на одних установках заполнители предварительно оттаивают, а на других – подогревают до расчетной температуры (40o С). Одновременно в резервуарах паром нагревают воду до заданной температуры – от 30 до 80o С. Цемент и тонкомолотые добавки подогревать запрещается.
Арматура должна быть очищена от снега, льда и разогрета горячей водой (паром).
Температура составляющих бетонной смеси в момент загрузки в бетономешалку должна быть такой, чтобы обеспечить заданную температуру бетонной смеси при выходе из бетономешалки и укладки в форму – не менее 5o С.
Бетонную смесь зимой необходимо транспортировать до места укладки с минимальными теплопотерями. Потери тепла при самой перевозке бетонной смеси меньше, чем при перегрузочных операциях. Поэтому в зимой бетонную смесь доставляют на место укладки без перегрузки. При этом надо следить, чтобы транспортная тара была утеплена и обогревалась.
Если зимой бетонная смесь транспортируется в кузове автосамосвала, то кузов укрывают брезентом или обогревают отработанными газами. Это позволяет создать над бетонной смесью тепловую завесу. При транспортировании зимой бетонной смеси в бадьях, бункерах их накрывают деревянными утепленными крышками; снаружи утепляют войлоком, затем обшивают фанерой. При насосном транспорте бетона утепляют как помещения, где установлены бетононасосы, так и бетоноотводы.
Укладывать бетонзимой на место желательно как можно быстрее, без перерывов.
Твердение бетона зависит от химических реакций цемента с водой, а основную роль в процессе твердения бетона играют тепло и вода! Поэтому в зимой при низких температурах опалубку для бетона утепляют. После окончания бетонирования, щитами и матами утепляют верхнюю, открытую поверхность бетона.
Наиболее эффективными способами бетонирования зимой являются способы термоса, электронагрева, паропрогрева.
Твердение бетона зимой по способу термоса.
По способу термоса бетон зимой твердеет под «шубой» – слоем теплоизоляционных материалов (шлака, опилок, камышита и др.). Эти материалы плохо проводят тепло. Поэтому бетонная смесь почти не теряет тепла, которое оно получила при изготовлении. Кроме того, при твердении цемент так же выделяет тепло. Во многих случаях количество тепла оказывается достаточным, чтобы во время остывания бетон приобрел необходимую прочность. Эта прочность позволяет распалубливать, конструкцию, уже не боясь замораживания. В этом случае после оттаивания бетон не разрушится.
Способ термоса является наиболее экономичным и простым. Для его реализации не требуется специального оборудования. Но этот способ применим только при бетонировании массивных конструкций, так как тонкостенные конструкции очень быстро остывают.
Если в установленные сроки способом термоса нельзя достичь требуемой прочности бетона, рекомендуется применять искусственный обогрев бетона электрическим током или паром.
Твердение бетона зимой по способу электронагрева.
Электронагрев заключается в том, что свежеуложенный бетон вводят металлические электроды, через которые пропускают электрический ток. Электрическое сопротивление свежеприготовленного бетона, уложенного в опалубку, увеличивается по мере затвердевания бетона. Электрический ток, протекающий по бетону, будет вызывать его прогревание и твердение: чем больше будет сопротивление, тем выше будет напряжение тока.
Температура бетона должна быть не выше 60o С.
При изготовлении железобетонных конструкций в качестве электродов используют арматуру.
Твердение бетона зимой по способу паронагрева.
Способ паропрогрева заключается в следующем. В опалубке с внутренней стороны вырезают каналы и через них пропускают пар. Можно так же изготовить двойную опалубку и вводить пар в промежутке между ее стенками. Иногда пар пропускают по трубам, уложенным внутри бетона.
Нагревать бетон можно до 50 – 80o С.
Благодаря высоким температурам, которые создаются при паропрогреве бетона, при благоприятных влажностных условиях твердение бетона значительно ускоряется: например, через двое суток можно получить такую прочность, которая достигает бетон после семисуточного твердения в нормальных условиях.
Паропрогрев бетона требует больших дополнительных затрат. Это его недостаток.
Способ паропрогрева бетона рекомендуется для тонкостенных конструкций.
Твердение бетона зимой без дополнительного нагрева.
Если ввести в бетонную смесь специальные добавки – химические ускорители твердения - то бетон зимой будет твердеть подогрева. Такими добавками являются хлористый кальций, хлористый аммоний, хлорированная вода, а так же водные растворы поваренной соли, соляной кислоты.
Эти добавки понижают температуру замерзания воды, ускоряют разложение минералов, которые входят в состав цемента. Благодаря действию этих добавок созревание бетона ускоряется.
При использовании химических ускорителей твердения бетона не требуется подогревать ни воду, ни заполнители. Поэтому такай бетон назвали холодным бетоном. Такие бетоны твердеют, приобретают прочность при отрицательных температурах.
Хлористые соединения вызывают коррозию арматуры. Поэтому холодные бетоны применяют только для бетонирования неармированных конструкций, дорожных покрытий, облицовки откосов... В конструкциях, работающих под динамическими нагрузками (фундаменты под молоты, копры и т. п.) применять холодный бетон запрещается!
Так же как и бетон, изготовляемый с подогревом, холодные бетоны распалубливают только после окончания заданного срока твердения.
Пока бетон не достиг 50% проектной прочности, его надо предохранять от замерзания.
Самообогревающийся бетон.
Иногда бетон способен обогревать самого себя! Чему же обязан бетон этим удивительным свойством? Оказывается, цементу. При химическом взаимодействии цемента с водой происходят такие реакции, в результате которых выделяется значительное количество теплоты. Повышение температуры при образовании бетона зависит от вида цемента, его количества в бетонной смеси.
Наибольшее количество тепла при твердении бетона выделяет глиноземистый цемент, минимальное – шлакопортландццемент.
Если бетонной смеси много, а поверхность его невелика, то бетон нагревается за счет тепла химических реакций. Так бетон становится «самогревом»! Иногда этого тепла выделяется так много, что бетон может перегреться, бетон будет высыхать раньше, чем твердеть.
Бетон - «самогрев» может быть использован при зимнем бетонировании. Поэтому когда строят массивные бетонные конструкции, то в зимнее время воду и заполнители не подогревают, а бетон не укутывают.
