Киев, ул. Набережно-Корчеватская, 136
+38 (044)225-25-15, +38 (067)238-56-55, +38 (095)070-91-60

Russian (CIS)Украинский (UA)

Уход за бетоном при отрицательной температуре окружающей среды (зимнее бетонирование)

 

Когда бетонная смесь находится в среде с отрицательной температурой, то в период гидратации цемента (период растворения и насыщения воды минеральными солями) заполняющая промежутки между зернами цемента вода замерзает, увеличиваясь в объеме и раздвигает цементные зерна - они перестают касаться друг друга. Объем бетона увеличивается в среднем на 9%, развивая высокое давление. При наличии жесткой опалубки бетон вспучивается, а без неё разуплотняется. При раздвижке зерен цемента кристалликами льда, дальнейшее схватывание цемента замедляется и бетон не достигает проектной прочности. По прошествии определенного времени после приготовления бетонной смеси наступает период коллоидации: на поверхности зерен цемента образуется коллоидная оболочка, концентрация солей в растворе повышается. Появляются дополнительные факторы, положительно влияющие на схватывание:

- насыщенная солями вода замерзает при более низкой температуре;

- часть воды поглощается коллоидной пленкой,

- из оставшейся воды образуется меньше кристаллов льда;

- мягкая коллоидная пленка эластична и способна сжиматься под давлением кристаллов льда;

- образующаяся пространственная структура уже способна противостоять давлению;

- повышающееся давление внутри массы бетона понижает точку замерзания воды.

Таким образом, процесс схватывания и твердения цементного камня может продолжаться и при отрицательных температурах. Трудности использования такого способа зимнего бетонирования заключаются в том, что до начала схватывания смесь необходимо выдержать при положительной температуре, поэтому транспортировать её надо в утепленных миксерах (бетоновозах). Кинетика твердения бетона в последующие сроки остается непредсказуемой, и гарантировать получение проектной прочности можно только после месячного нахождения бетона в нормальных условиях твердения. Все это затрудняет использование данного метода бетонирования при скоростных методах строительства.

При бетонировании зимой необходимо обеспечить твердение бетона в теплой и влажной среде в течение срока, необходимого для набора бетоном критической прочности, при которой не будет нарушена структура бетона при его замерзании и обеспечено классическое твердение после оттаивания. Не допускается укладка бетона на промороженное основание и на поверхности, покрытые льдом или снегом. С поверхности также должны быть удалены излишки воды и другого мусора.

При способе термоса подогретая бетонная смесь твердеет в условиях теплоизоляции с учетом собственных тепловыделений бетона. Минимальная температура бетонной смеси при укладке в массивные конструкции должна быть не ниже 50С, а при укладке в тонкостенные конструкции - не ниже 200С. Теплота из бетона выделяется в основном в первые 3...7 суток. Полный расчет возможных тепловыделений производится по специальным инструкциям. Для сохранения тепла в бетоне опалубка и все открытые части бетона на определенный срок укрывают хорошей теплоизоляцией, теплозащитные параметры которой определяются теплотехническим расчетом. Способ термоса можно использовать для конструкций, имеющих отношение охлаждающейся поверхности бетона к его объёму (модуль поверхности) не более 6.

Конструкции более тонкие или со слабой теплоизоляцией, а также возводимые при сильных морозах бетонируют с подачей тепла извне через греющую опалубку. Разогрев бетона производится до 50...800С. При этом бетон твердеет с повышенной скоростью. Рост прочности бетона продолжается в гелевых порах цементного камня и при температуре -200С. Следует отметить, что независимо от срока пребывания бетона в среде с отрицательной температурой, если к этому моменту критическая прочность была достигнута, бетон при твердении в нормально-влажностных условиях в первый же месяц достигает проектной 28-ми дневной прочности.

При электропрогреве через электроды или греющий провод температуру повышают не более чем на 50С в час и доводят её до 600С. В таких условиях в течение суток прочность бетона достигает значения не меньшего, чем за 7    суток нормального твердения.

При обогреве воздуха, окружающего бетон, в тепляке создают влажную среду, устанавливая сосуды с водой, а при наличии герметичной опалубки тщательно следят за исключением испарения воды из бетона.

Во всех случаях скорость подъема температуры не должна вызывать деструктивные процессы в бетоне.