Отрицательная температура среды во время заливки бетона зимой представляет серьезную проблему. Зимняя погода – неблагоприятное условие для работы с бетоном, поскольку вода и другие компоненты бетонной смеси замерзают в процессе набора стройматериалом твердости. Поэтому особая задача при заливке бетона зимой – предотвращение замерзания стройматериалов.
Особенности работы с бетоном зимой
К проблематичным условиям относят понижение температуры воздуха до 5°С и ниже. В таких условиях замедляется схватывание и упрочнение бетона зимой , по причине чего увеличивается срок набора им марочной прочности. Полный срок при применении противоморозной добавки наступает через 90 суток.
Рост прочности бетонов с противоморозной добавкой
| Расчетная температура отвердения при заливке бетона зимой по С | Прочность бетона % от проектной. При отвердении на морозе за период времени, суток | |||
|---|---|---|---|---|
| 7 | 14 | 28 | 90 | |
| 0 | 35 | 50 | 75 | 100 |
| -5 | 25 | 35 | 60 | 90 |
| -10 | 15 | 25 | 45 | 70 |
| -15 | 5 | 15 | 35 | 50 |
| -25
(ПМД+ускорители твердения) | 20 | 30 | 50 | 60 |
Работа с такими низкими показателями температуры воздуха, как -15-25°С требует одновременного применения ускорителей твердения и противоморозных добавок.
Прочность, при заливке бетона зимой, снижается неравномерно, а в зависимости от момента промерзания смеси: чем раньше вода в бетоне замерзла, тем ниже будет его прочность. Самую большую опасность представляет в этом смысле период схватывания.
Сегодня самый популярный метод борьбы с промерзанием смеси бетона зимой заключается в защите ее от промерзания в период, пока бетон не наберет половину стандартной прочности.
Методы борьбы с замерзанием бетонной смеси:
- использование противоморозных добавок;
- прогрев электропроводами;
- прогрев инфракрасными обогревателями;
- утепление ПХВ-пленкой;
- устройство палатки с тепловыми пушками.
Чем выше будет температура уложенной смеси, тем быстрее будет идти процесс набора прочности. В большинстве случаев хватает 1 – 3 суток прогрева для упрочнения бетона на половину стандарта.
Противоморозные добавки для заливки бетона
Противоморозные добавки – самый эффективный и выгодный способ, в сравнении с любым видом подогрева.
Существует неверное мнение, что противоморозные добавки вызывают коррозию арматуры, снижение прочности и морозостойкости. Но они, наоборот, снижают риск появления ржавчины и усиливают клейкость цемента. На первоначальном этапе набора прочности смесь с добавками может немного отставать по показателям твердения, но по достижении 28 суточного возраста начинается значительный прирост прочности.
«Зимние» добавки в бетон:
- Электролиты, неэлектролиты, карбамид и многоатомные спирты. Обычно они либо слабо ускоряют, либо слабо замедляют схватывание и твердение смеси.
- Модификаторы на основе хлорида кальция. Сильно ускоряют схватывание и твердение бетона зимой обладают значительными антифризными свойствами.
- Трехвалентные сульфаты на основе алюминия и железа. Слабые антифризные свойства, но сильный эффект ускоритения схватывания и твердения с сильным тепловыделением сразу после заливки. Применяют их редко.
Мероприятия, увеличивающие эффективность применения противоморозных добавок
Противоморозные добавки активируют процессы отвердения смеси при заливке бетона и снижают температуру замерзания жидкой фазы.
Чтобы противоморозные добавки оправдали свое применение, соблюдают некоторые правила:
- Бетонную смесь на каждом этапе защищают от ветра и утепляют средства ее подачи;
- Заливка бетона зимой должна проводится с высокой скоростью работ, менее 40 минут после затворения;
- Арматура и опалубка очищаются и прогреваются;
- После окончания заливки поверхность бетона необходимо утеплить матами.
Прогрев компонентов бетонной смеси помогает сохранить тепло в уложенном бетоне, достаточное для дальнейшего поддержания тепловыделения от реакции гидратации цемента. В зимнее время при неправильном подогреве компонентов может произойти так называемое заваривание смеси. Чтобы этого не произошло, замес начинают с подогрева воды, затем погружают в него тяжелые составляющие и в последнюю очередь добавляют цемент и добавки.
Способ прогрева «термос»
Широкое применение нашла методика «горячего термоса», которая предусматривает быстрый прогрев смеси до 60-800 °С и укладка ее в горячую опалубку – своеобразный термос.
Уложенный таким образом, бетон упрочняется гораздо скорее, так как в нем быстрее протекают химические реакции с выделением собственного тепла.
Способы искусственного прогрева бетона
Если метода «термоса» недостаточно, то пока бетон не наберет требуемую прочность, ему обеспечивают нужные термические показатели.
Как прогревают бетон? Есть несколько способов:
- Нагревание подведенными проводами с использованием пластинчатых, струнных, полосовых или стержневых электродов. Высокоэффективными считаются электроды из стали пластинчатого типа. Соединяясь с поверхностью бетона, пластины передают материалу ток и вызывают рост температуры.
- Контактный нагрев предусматривает проведение электрического тока по уложенному бетону. Специальные опалубки и термопары подводят ток к смеси.
- Инфракрасные обогреватели – затратный с точки зрения приобретения аппаратуры метод. Он оправдывается высоким качество прогрева бетонного полотна и равномерной температурой, создаваемой в смеси.
- Действие электромагнитного поля нагревает бетон при методе индукционного нагрева. Тепло выделяют металлические конструкции в бетоне (арматура) и опалубка, специально установленная из металла.
Проводить заливку бетона в зимнее время согласно рекомендациям очень важно, ведь это позволит избежать потери прочности бетонных конструкций.
