Зимнее бетонирование

При бетонировании зимой необх-о обеспечить тв-ие бе в теплой и влажной среде в теч срока, обеспеч-щего набор бетоном критической прочности.ю гарантирующей сохранение структуры бе и удовлетворительное его твердение после оттаивания.

Критическая прочность достигается 2 способами: 1. использованием внутреннего запаса теплоты бетона; 2. дополнительная подача теплоты бетону извне, если внутр-ей теплоты недостаточно.

В первом случае применяют: высокопрочные и быстротвердеющие цементы; ускорители твердения ц-а (поташ, формиат натрия, нитрат натрия, СаСl₂ и др); введение суперпластификаторов и воздухововлекающих добавок (для ↓ кол-ва воды в бе см). Внутренний запас теплоты в бетоне можно создать подогревом материалов бет. смеси (кроме цемента) и использованием экзотермии цемента. В зав-ти от массивности к-ции и t наруж воздуха, осущ-т подогрев материалов: либо нагревают воду до 90°С (вода отдает теплоту щебню и песку); либо нагревают и заполнители и воду до 50°С. Бет. смесь по выходу из бетоносмесителя должна иметь температуру не выше 40°С, так как при большей температуре бе см быстро густеет. Новый способ - электроразогрев бе смеси (через смесь проходит ток). Бет. смесь выливают в бункер для электроразогрева. Смесь можно разогреть до 70°С. В течение 5-7 минут бет. смесь укладывается в опалубку, если дольше 7 минут - смесь густеет. При использовании экзотермии (в проц тв-ия ц выделяет значит кол-во теплоты, гл образом – в первые 3-7 сут) опалубка и все открытые части бе утепляется (покрывают хорошей теплоизоляцией). Такой метод зимнего бетонирования называется «метод термоса». Необходимо сохранить теплоту в течение первых 5-7 дней. Это возможно при массивных или тщательно изолированных средних по толщине к-циях, имеющих модуль пов-ти ≤6. Модуль поверхности - площадь бетонированного м-ла (т.е. площадь охлаждаемой пов-ти), отнесенная к объему бет. смеси.

Во 2ом случае – Более тонкие к-ции или возводимые при оч низких t следует бетонировать с подачей теплоты извне:

1. обогрев бетона паром, пропускаемым между двойной опалубкой, окружающей бе, или по трубам, находящимся внутри бе или устан-ным в опалубке. Температура пара 50-80°С. За двое суток набирается прочн, эквивалентная 7 сут естеств-го тверд-ия.

2. электропрогрев: через бетон пропускают переменный электр ток по электродам (пластины или стержни или арм-рый каркас). В начале подается ток низкого напряжения 50-60 В. По мере затв-ия бе, его ‘trnh сопротивл ↑, и напряжение приходится ↑. ↑ t медленно, не выше 5°С в час, и доводят до 60°С. Через 36-48 часов твердения бетон приобретает прочность ≥ семисуточной прочности нормального твердения. Можно также исп-ть: греющий электрокабель, греющие пленки, листы для перефирийного обогрева внешних слоев бе.

3. обогрев воздуха, окружающего бетон (в тепликах, обогреваемых временными печами, спец газовыми или топливными горелками, колориферами, ИК-излучателями). В тепликах ставят сосуды с водой, чтобы создать влажную среду, или поливают водой бе.

Прим-т и холодный способ зимнего бетонирования: материалы не нагревают и не подводят при твердении тепло, но в воду для пригот-ия бе смеси вводят большое кол-во солей, обеспечивающих тв-ие бе на морозе (противоморозные добавки).

Для различных расчетов по зимнему бетонированию исп-т уравнение теплового баланса, предложенное Скромтаевым:

t = (2500∙ (t_б.н – t_б.к) +Ц∙Э) / к∙М·(t_б.ср – t_в.ср), где:

t – время остывания, час;

tб.н – температура свежеуложенного бетона (начальная температура);

tб.к – температура бетона, до кот продолжается его остывание (конечная температура);

Ц – расход цемента, кг/м3;

Э – тепловыделения цемента (экзотермия) кДж/кг;

к – коэф. теплопередачи от бетона через опалубку в окружающую среду, кВт/м²∙°С;

М – модуль поверхности конструкции;

tв.ср – средняя температура воздуха за период остывания (по прогнозу погоды);

tб.ср – средняя температура бетона за период остывания.

к =1/(0,05+∑h/λ),

h – толщина каждого слоя изоляции, м;

λ – теплопроводность изоляционного слоя, кВт/м∙°С.

У ПЦ к 28 сут: Э=500 кДж/кг (ПЦ М500); Э=420 кДж/кг (ПЦ М400); Э=340 кДж/кг (ПЦ М300). У ШПЦ и ППЦ - на 15-20 % ниже.

Средняя температура бетона определяется в зависимости от модуля поверхности (М): при М<8 tб.ср= tб.н/2

при М>8 tб.ср= tб.н/3.

Более точные теплотехнические расчеты для зимнего бетонирования вып-ся с пом ЭВМ.