Productie de lucrari de beton in iarna sp. Folosind efectul termos. Încălzirea, încălzirea și încălzirea betonului în timpul betonării de iarnă

În condiții de iarnă ( temperatura medie zilnică aerul exterior sub +5° C), apa liberă îngheață, ceea ce oprește procesul de hidratare a cimentului, creșterea acestuia în volum (până la 9%) distruge structura betonului; Acest lucru duce la faptul că, după dezgheț, betonul nu își mai poate câștiga rezistența de proiectare.

S-a stabilit că dacă betonul câștigă 30...50% din rezistența sa proiectată înainte de îngheț, atunci expunerea ulterioară la temperaturi scăzute nu îl afectează. caracteristici fizice și mecanice. Această valoare a rezistenței se numește critică. În funcție de marca de beton, acesta este egal cu: 50% M - pentru M200, 40% M - pentru M300 și 30% M - pentru M400 și mai mult.

LA modalități de iarnă betonarea, care asigură că betonul atinge rezistența critică, include: încălzirea betonului în timpul pregătirii acestuia; întărirea betonului în cofraje izolate (metoda termos); introducerea în beton aditivi chimici, reducerea temperaturii de îngheț; efectul termic al formelor de încălzire asupra betonului proaspăt așezat; încălzire cu electrozi; expunerea la surse de căldură în infraroșu etc. Selectați metode tehnologice în funcție de eficienta economica, condițiile de betonare, tipul structurilor și caracteristicile betonului utilizat, disponibilitatea surselor de căldură ieftine.

La prepararea amestecurilor de beton în fabrici, se organizează încălzirea componentelor și apa de amestecare, iar procesul de preparare în sine se desfășoară într-o cameră izolată, ceea ce asigură randamentul. amestec de beton temperatura setata. Pentru incalzirea nisipului si a piatra sparta se folosesc registre speciale prin care se trece apa sau aburul incalzit la 90°C. Apa de amestecare este încălzită la o temperatură de 40...80 ° C (în funcție de tipul de ciment), în principal cu abur în încălzitoarele de apă.

Amestecul de beton este transportat iarna în autocamioane de beton izolat, containere speciale și autobasculante cu caroseria încălzită cu gazele de eșapament. Corpul este acoperit cu prelată sau scuturi izolate, căzile și buncărele sunt acoperite cu huse izolate din lemn.

Betonarea de iarnă cu întărirea neîncălzită a betonului include metoda „termos”, care se bazează pe așezarea unui amestec de beton încălzit la o temperatură de 20...80 ° C în cofraj izolat. Suprafețele expuse din beton protejează împotriva răcirii. Cantitatea de căldură introdusă în amestecul de beton și eliberată în timpul reacției exoterme a cimentului este destul de suficientă pentru ca betonul să atingă rezistența critică.

Transportul unui amestec de beton încălzit la locul betonării este însoțit de pierderi semnificative de căldură, o creștere a rigidității amestecului și o scădere a lucrabilității acestuia. Pentru a elimina aceste neajunsuri, este mai indicat să încălziți betonul direct la locul de muncă. Pentru a face acest lucru, se folosesc electrozi speciali, care sunt scufundați într-un amestec de beton situat în spatele unui autobasculant sau într-un buncăr. Ducând la ei curent electric 380 V, amestecul este încălzit timp de 5...10 minute la o temperatură de 75...90 ° C.

Metoda de tratare termică electrică a betonului este utilizată pe scară largă în practică. Se bazează pe transformare energie electrica in conditii termice direct in interiorul betonului sau in diverse feluri dispozitive electrice de încălzire. În construcții au fost stăpânite următoarele metode: încălzire cu electrozi (de fapt încălzire electrică); încălzire în câmp electromagnetic (inducție); încălzire cu diverse dispozitive electrice de încălzire.

Metoda de încălzire a electrodului este împărțită în prin și periferică. Pentru încălzire prin încălzire se folosesc electrozi cu tijă cu diametrul de până la 6 mm, poziționându-i pe toată secțiunea transversală, pentru încălzire periferică, se folosesc electrozi cu cadru plutitor și placă, cusut și electrozi cu șnur; În fiecare caz specific, se calculează dispunerea electrozilor și tensiunea de pe aceștia. La încălzirea betonului, monitorizați cu strictețe rata de creștere a temperaturii acestuia (8... 15 ° C/h) și timpul de încălzire izotermă.

Pentru încălzirea electrică de contact se folosesc diverse tipuri de cofraje de încălzire, care se împart în dure (lemn, metal) și moi (din prelată sau țesătură de azbest, cauciuc, plastic etc.). Cofrajele termoactive se instalează în panouri separate sau panouri lărgite. Sursele de căldură din panouri sunt încălzitoare electrice cu tijă, tijă tubulară și tijă de colț, electrozi cu bandă, electrozi din sârmă sau folie presați într-o compoziție conductoare electric.

Pentru a încălzi betonul cu abur, în jurul structurii betonate este creată o așa-numită „cămașă de abur”, care asigură condițiile de temperatură și umiditate necesare pentru întărirea betonului. Temperatura de incalzire 70...95°C.

Încălzirea betonului prin inducție are loc datorită degajării de căldură în timpul trecerii curenților turbionari în cofrajele metalice și structurile situate în câmpul electromagnetic al unui inductor (bobină multi-turn), prin care un curent alternativ de frecvență industrială cu o tensiune de 36 ...120 V este transferată de la armătură, iar betonul de cofraj metalic îl încălzește. Încălzirea prin inducție este utilizată în principal pentru tratarea termică a structurilor din beton cu secțiune transversală mică: stâlpi, grinzi, rosturi, structuri ridicate în cofraje glisante, urcatoare și cu mișcare orizontală.

Ca surse de încălzire raze infrarosii Se folosesc elemente de încălzire cu o putere de 0,6...1,2 kW, emițătoare cu tije ceramice cu diametrul de 6...50 mm cu o putere de 1...10 kW, emițătoare tubulare cu cuarț și alte mijloace. Emițători în infraroșu complet cu reflectoare, acestea sunt utilizate pentru încălzirea structurilor capacitive cu pereți subțiri, pregătirea betonului, îmbinări și ansambluri de încorporare etc. La încălzire, temperatura de pe suprafața betonului nu trebuie să depășească 80...90 ° C.

Utilizarea aditivilor chimici în beton reduce punctul de îngheț al apei și astfel asigură întărirea betonului la temperaturi sub zero. Potasa (P), azotat de sodiu (SN), azotat de calciu (NC), un compus din azotat de calciu cu uree (NCM), azotat-nitrat de calciu (NCN), clorură de calciu (CC) cu clorură de sodiu (CN) sunt utilizate ca aditivi antigel, clorură de calciu (CA) cu nitrit de sodiu (SN), etc. Selectarea aditivilor antigel și a acestora. cantitate optima depind de tipul structurii de beton, gradul acesteia, prezența agenților agresivi și a curenților vagabonzi, temperatură.

mediu Este recomandabil să efectuați lucrări de beton la o temperatură exterioară de 24 de ore peste +5°C. Dar apoi toată construcția în conditiile climatice Cele mai multe zone ale țării noastre ar fi blocate pentru mai mult de șase luni. Pentru a face posibilă betonarea în condiții de iarnă, am dezvoltat și dat în producție diverse metode

• , Aceasta: Utilizare aditivi speciali , scăzând punctul de îngheț al apei. Cel mai mult - aditiv binecunoscut.
• sare de masă
• Aplicarea cofrajelor încălzite. Prepararea amestecului de beton pentru.
• apă fierbinte
• Utilizarea cimenturilor de înaltă calitate cu întărire rapidă; Încălzirea după turnare.

Toate aceste metode pot fi folosite la turnarea betonului iarna, cum ar fi opțiuni independente sau în combinație.

Ce se întâmplă cu betonul la temperaturi sub zero?

Când amestecul de beton se întărește în condiții normale de temperatură și umiditate, apa interacționează cu cimentul, nisipul și piatra zdrobită, promovând aderența lor puternică între ele. Rezultatul este un monolit dotat cu caracteristici de rezistență ridicată. Dacă lăsați apa din amestecul de beton să înghețe, se va produce efectul opus, distructiv.

Componenta apei la temperaturi scăzute, expansându-se, crește în volum și face ca masa să slăbească. O elementul principal betonul - cimentul - își pierde proprietățile. În plus, apa înghețată va crea cavități în jurul pieselor cușcă de armare, compromițând astfel integritatea structurii. După dezghețare, masa de beton nu va mai putea restabili calitățile necesare. Acest lucru este rău pentru orice structură, dar când vine vorba de fundații, această stare de lucruri este catastrofală. Deci este posibil să turnați beton iarna? Indezirabil, dar acceptabil dacă sunt respectate anumite reguli și cerințe SNiP pentru implementare lucrari de constructii la temperaturi exterioare scăzute.

Cercetările practice au stabilit o limită de rezistență pentru diferite grade de beton, după care înghețarea nu va fi critică pentru acesta. Pierderea forței în formă terminatăîn acest caz nu va fi mai mare de 6%.

Aditivi care măresc rezistența la îngheț a betonului

Lucrările de beton în timpul iernii trebuie efectuate cu adăugarea de aditivi speciali anti-îngheț la amestecul de beton. Ele ajută la scăderea punctului de îngheț al compoziției și accelerează priza și întărirea betonului. Astfel de substanțe includ:

• clorură de calciu (sare de masă);
• clorură de sodiu;
• nitrat și nitrat de sodiu;
• formiat de sodiu;
• potasă;
• lignosulfonat.

Oricare dintre acești aditivi se adaugă la amestecul de beton în doze mici. 1-2% din greutatea cimentului este suficient pentru beton de iarnă dobândit calitățile necesare.

Pe lângă scopul lor principal, aditivii antigel îmbunătățesc caracteristicile de rezistență ale materialului, cresc densitatea acestuia și au un efect pozitiv asupra durabilității structurii.

Prepararea amestecului de beton iarna

Pe lângă utilizarea aditivilor anti-îngheț, betonarea de iarnă se realizează cu o compoziție caldă. Temperatura amestecului de beton trebuie adusă la 35-40 de grade. Pentru a face acest lucru, apa și agregatele, mici și mari, sunt încălzite. Cimentul nu poate fi încălzit categoric, dar trebuie depozitat într-o cameră caldă.

Este grozav dacă există o betoniera încălzită electric pe șantier, deoarece trebuie să turnați beton cald doar iarna. Un agitator obișnuit este încălzit prin răsucirea apei foarte fierbinți prin el. ÎN perioada rece an, procedura de preparare a amestecului de beton diferă de cea obișnuită:

• mai întâi, apă fierbinte cu aditivi dizolvați în ea este turnată în betoniera;
• se toarnă agregatele încălzite;
• încălzirea nisipului și a pietrei zdrobite se poate face cu aer cald cu ajutorul unui compresor sau în cuptoare speciale;
• după amestecare, se adaugă ciment;
• Timpul de amestecare a amestecului de beton crește cu aproximativ jumătate, față de intervalul de timp obișnuit.

Amestecul finit este turnat în cofraje pregătite în prealabil. Înainte de aceasta, este necesar să îndepărtați eventuala gheață și să încălziți cadrul de armare în orice mod convenabil: braziere portabile cu combustibil, pistoale termice, electricitate.

Betonarea iarna trebuie efectuată în mod continuu pentru a se asigura că structura este puternică și uniformă. Intervalul de timp dintre turnarea porțiunilor individuale din amestecul de beton trebuie să fie astfel încât temperatura sub zero să nu aibă timp să afecteze partea anterioară. Porțiunea turnată a structurii trebuie acoperită imediat cu materiale termoizolante și folie PVC.

Îngrijirea betonului iarna

Utilizarea unei soluții fierbinți și utilizarea aditivilor anti-îngheț sunt foarte importante atunci când se lucrează iarna. Dar nu este mai puțin important să organizați în mod competent condițiile de întărire și îngrijirea corespunzătoare a betonului în ora de iarna. Pentru a prelungi timpul de răcire design finit folosi orice materiale adecvate: peliculă, fân, paie, covorașe termoizolante.

Efect excelent atunci când este utilizat cofraj permanent din polistiren expandat. Acesta va ajuta masa de beton să se maturizeze uniform, fără îngheț, iar după ce betonul își atinge rezistența de proiectare, va servi ca izolație termică de înaltă calitate și o va proteja de efecte nocive mediu.

ÎN conditii industriale iar pe șantierele de mari dimensiuni se folosește o altă metodă: încălzirea electrică. Plăcerea nu este ieftină, dar foarte eficientă. Încălzirea electrică se poate realiza în două moduri: prin conectarea electrozilor la cadrul de armătură sau prin plasarea lor în masa de beton.

Pentru controlul procesului se folosesc dispozitive automate speciale cu senzori. Dacă nu există, atunci lucrarea se efectuează manual prin măsurarea periodică a temperaturii și pornirea/oprirea electrozilor când temperatura atinge +30°C.

Pentru a implementa încălzirea masei de beton cu energie electrică, se folosesc următoarele mijloace:

• Sârmă PNSV, constând dintr-o tijă de oțel și izolație din clorură de polivinil. Secțiunea transversală poate fi de la 1 la 6 mm. Aplicabil pentru retelelor electrice cu curent alternativ până la 380 V sau cu curent continuu - până la 1000 V. Este folosit ca element de incalzire pentru intarirea betonului in conditii de iarna printr-un transformator coborator.
• Cablurile VET de la producătorul finlandez și KDBS de la producătorul rus sunt proiectate special cu intenția de a le utiliza în industria constructiilor pentru a accelera timpul de întărire al betonului. Este de remarcat faptul că utilizarea acestor fire nu necesită transformatoare, acestea funcționează de la o sursă de alimentare obișnuită de 220V.

Un cablu de încălzire de marca selectată și puterea calculată este înfășurat în jurul cadrului de armare cu un pas de aproximativ 250-300 mm. În interiorul structurii, firele nu trebuie să se suprapună sau să se aplece prea mult și nici nu trebuie așezate mai adânc de 200 mm. Dacă nu este un element de sine stătător care urmează să fie turnat cu un amestec de beton, ci unul care este îmbinat cu o piesă existentă, atunci așezarea firului trebuie să înceapă de la îmbinare.

Pentru unul metru pătrat De obicei se consumă aproximativ 4 m de sârmă. Această cantitate a fost determinată experimental, pe baza calculului că pentru a încălzi 1 m3 de beton este nevoie de 0,4-1,5 kW de putere. Stabilirea cifrei exacte este influențată de grosimea produsului, tipul de cofraj, proprietățile și compoziția amestecului de beton în sine. Pentru a fixa cablurile, se folosește sârmă de armare de tricotat.

Conectarea la rețea sau transformator se realizează la finalizarea întregului complex de lucrări de turnare. În acest caz, posibilitatea de deteriorare a cablurilor de încălzire trebuie exclusă complet.

Dacă este necesar să se efectueze betonarea în condiții de iarnă, atunci principala problema temperaturile devin scăzute, provocând îngheț materiale de constructii. Conform SNiP 3.03.1, condițiile de betonare de iarnă sunt temperaturi sub 5 grade Celsius.

Caracteristicile muncii iarna

Toate tehnologiile utilizate pentru betonarea la temperaturi scăzute sunt concepute pentru a preveni acest îngheț.

Acest:

• Înghețarea apei în porii de beton. Apa înghețată se dilată, ceea ce crește presiunea internă. Acest lucru face ca betonul să fie mai puțin rezistent. Pe lângă toate acestea, în jurul agregatelor se pot forma pelicule de gheață, ceea ce duce, la rândul său, la o întrerupere a conexiunii dintre componentele amestecului.
• Hidratarea cimentului încetinește la temperaturi scăzute, ceea ce înseamnă că timpul necesar pentru ca betonul să câștige duritate crește foarte mult.

Important!
Betonul câștigă aproximativ 70% din rezistența de proiectare într-o săptămână la o temperatură ambientală de 20 de grade.
În condiții de iarnă, această perioadă poate fi de 3-4 săptămâni.

Apa înghețată

Este necesar să ne oprim mai în detaliu asupra acestui lucru factor important ca apa înghețată. Perioada în care apa a înghețat este de mare importanță pentru rezistența întregii structuri. Există o relație directă: cu cât betonul a fost înghețat mai devreme, cu atât va fi mai fragil.

Perioada în care amestecul de beton întărește este cea mai critică și decisivă. Tehnologia betonării în condiții de iarnă afirmă că, dacă amestecul de beton îngheață imediat după așezarea în cofraj, atunci rezistența sa suplimentară va depinde numai de rezistența înghețului.

Pe măsură ce temperatura crește, procesul de hidratare va continua cu siguranță. Dar rezistența unei astfel de structuri va fi semnificativ inferioară structură similară, al cărui amestec nu a fost înghețat în timpul instalării.

Dacă betonul a reușit să câștige o anumită rezistență înainte de îngheț, atunci poate rezista cu ușurință la înghețare ulterioară fără modificări structurale sau defecte interne. De asemenea, este necesar să încercați să evitați așa-numitele cusături la rece. Pentru a realiza acest lucru, betonul trebuie așezat continuu.

Valoarea puterii

Când lucrați în condiții de temperatură scăzută, este important să vă amintiți rezistența critică a betonului. Această valoare este egală cu 50% din valoarea declarată puterea mărcii. Este important să reținem acest indicator, deoarece la betonarea modernă de iarnă, amestecul este protejat de îngheț până când atinge această valoare de 50%.

Dacă vorbim despre un obiect de importanță deosebită, atunci protecția împotriva înghețului se realizează până când amestecul atinge marcajul de 70%.

Metode de betonare de iarnă

În prezent, există 3 metode principale de așezare a betonului în condiții temperaturi scăzute. Utilizarea aditivilor anti-îngheț. Aceasta este metoda cea mai ieftină și cea mai solidă din punct de vedere tehnologic pentru a proteja amestecul de îngheț. Toate suplimentele de acest fel sunt împărțite în 3 grupe principale, în funcție de modul lor de acțiune.

Particularitățile betonării în condiții de iarnă sunt de așa natură încât este adesea imposibil să se descurce numai cu aditivi antigel. Este necesar să se ia o serie de măsuri care să sporească efectul substanțelor chimice utilizate și să accelereze timpul de întărire.

Astfel de măsuri suplimentare sunt:

• Curățarea prealabilă a cofrajelor și armăturilor de zăpadă și gheață. Fitingurile din fier trebuie încălzite la temperaturi pozitive.
• Toate lucrările trebuie efectuate în cel mai rapid ritm posibil.
• Transportul direct al amestecului trebuie efectuat într-o mașină echipată cu un fund dublu, în care gazele de evacuare trebuie să curgă pentru încălzire.
• În timpul descărcării, este necesar să se protejeze șantier de construcție de rafale de vânt, iar mijloacele de descărcare ar trebui să fie cât mai izolate posibil.
• După finalizarea instalării, este necesar să acoperiți amestecul cu covoare pentru a reține căldura cât mai mult timp posibil.
• În mod ideal, ar trebui implementat preîncălzire toate componentele amestecului.

Important!
La preîncălzirea componentelor, este necesar să folosiți o ordine specială de încărcare în mixer pentru a evita „înmuierea amestecului”.
La temperaturi scăzute, mai întâi se toarnă apă în mixer, apoi se furnizează agregat grosier, tamburul este răsucit de mai multe ori și numai apoi se toarnă nisip și ciment.
Aceste instrucțiuni trebuie respectate cu strictețe.

Metoda termosului

Această metodă presupune plasarea amestecului, care are o temperatură pozitivă, în cofraje izolate. Există, de asemenea, o metodă similară „termos fierbinte”, în care amestecul este preîncălzit pentru o perioadă scurtă de timp la 60-80 de grade.

Apoi este compactat în această stare încălzită. Se recomandă încălzire suplimentară. Amestecul este încălzit cel mai adesea folosind electrozi.

Incalzirea si incalzirea betonului cu energie electrica si radiatii infrarosii

Se folosește atunci când „metoda termos” este insuficientă. Esența sa este de a încălzi betonul și de a menține căldura până când atinge marja de rezistență necesară, astfel încât poate necesita apoi tăierea betonului armat cu roți diamantate.

Cel mai adesea, soluția este încălzită folosind curent electric. Betonul devine parte circuit electric si ofera rezistenta. Ca urmare, se încălzește și obiectivul este atins.

Concluzie

Nu vă fie teamă să lucrați cu beton chiar și în interior temperaturi sub zero. La urma urmei, dacă toate regulile sunt respectate, va fi posibil să se mențină caracteristicile de rezistență ale materialelor pentru nivel înalt, iar videoclipul din acest articol vă va ajuta să înțelegeți multe dintre nuanțe

Conceptul de „condiții de iarnă” în tehnologie beton monolit iar betonul armat este oarecum diferit de cel general acceptat - calendar. Condițiile de iarnă încep când temperatura medie zilnică a aerului exterior scade la +5°C, iar în timpul zilei are loc o scădere a temperaturii sub 0°C.

La temperaturi sub zero, apa care nu a reacționat cu cimentul se transformă în gheață și nu intră compus chimic cu ciment. Ca urmare, reacția de hidratare se oprește și, prin urmare, betonul nu se întărește. În același timp, în beton se dezvoltă forțe interne semnificative de presiune, cauzate de creșterea (cu aproximativ 9%) a volumului de apă pe măsură ce aceasta se transformă în gheață. Când betonul îngheață devreme, structura sa fragilă nu poate rezista acestor forțe și este deteriorată. În timpul decongelarii ulterioare, apa înghețată se transformă din nou în lichid și procesul de hidratare a cimentului se reia, dar distrus conexiuni structuraleîn beton nu sunt complet restaurate.

Înghețarea betonului proaspăt așezat este însoțită și de formarea de pelicule de gheață în jurul armăturii și a granulelor de agregate, care, datorită afluxului de apă din zonele mai puțin răcite ale betonului, cresc în volum și stoarce pasta de ciment departe de armătură și agregat.

Toate aceste procese reduc semnificativ rezistența betonului și aderența acestuia la armături și, de asemenea, reduc densitatea, rezistența și durabilitatea acestuia.

Dacă betonul capătă o anumită rezistență inițială înainte de îngheț, atunci toate procesele menționate mai sus nu au un efect negativ asupra acestuia. Rezistența minimă la care înghețarea nu este periculoasă pentru beton se numește critică.

Valoarea rezistenței critice standardizate depinde de clasa de beton, tipul și condițiile de funcționare ale structurii și este: pentru beton și structuri din beton armat cu armătură fără precomprimare - 50% din rezistența de proiectare pentru B7.5...B10, 40% pentru B12.5...B25 și 30% pentru B 30 și mai sus, pentru structuri cu armătură de pretensionare - 80% din rezistența de proiectare, pentru structurile supuse înghețului și dezghețului alternativ sau situate într-o zonă decongelare sezonieră solurile permafrost - 70% din rezistența de proiectare, pentru structurile încărcate sarcina de proiectare- 100% putere de proiectare.

Durata întăririi betonului și proprietățile sale finale depind în mare măsură de conditii de temperatura, în care se păstrează betonul. Pe măsură ce temperatura crește, activitatea apei conținute în amestecul de beton crește, procesul de interacțiune a acesteia cu mineralele clincherului de ciment se accelerează, iar procesele de formare a coagulării și structurii cristaline a betonului se intensifică. Când temperatura scade, dimpotrivă, toate aceste procese sunt inhibate și întărirea betonului încetinește.

Prin urmare, la betonarea în condiții de iarnă, este necesar să se creeze și să se mențină astfel de condiții de temperatură și umiditate în care betonul se întărește până când capătă fie rezistență critică, fie rezistență specificată în cel mai scurt timp posibil cu costuri minime de muncă. În acest scop, se folosesc metode speciale de preparare, alimentare, așezare și întărire a betonului.

La prepararea unui amestec de beton in conditii de iarna, temperatura acestuia este crescuta la 35...40C prin incalzirea agregatelor si a apei. Umpluturile se incalzesc la 60C prin registre de abur, in tamburi rotativi, in instalatii cu gaze de ardere suflate printr-un strat de umplutura, apă fierbinte. Apa se încălzește în cazane sau cazane de apa calda pana la 90C. Este interzisă încălzirea cimentului.

Când se prepară un amestec de beton încălzit, se utilizează o procedură diferită pentru încărcarea componentelor în betoniera. ÎN conditii de vara Toate componentele uscate sunt încărcate simultan în tamburul mixerului, pre-umplut cu apă. În timpul iernii, pentru a evita „prepararea” cimentului, mai întâi se toarnă apă în tamburul mixerului și se încarcă agregatul grosier, iar apoi, după câteva rotații ale tamburului, se adaugă nisip și ciment. Durata totală de amestecare în condiții de iarnă este mărită de 1,2...1,5 ori. Amestecul de beton este transportat în containere închise, izolate și încălzite (căzi, caroserie) înainte de începerea lucrărilor. Mașinile au un fund dublu, în cavitatea căruia intră gazele de eșapament de la motor, ceea ce previne pierderea de căldură. Amestecul de beton trebuie transportat de la locul de preparare la locul de amplasare cât mai repede posibil și fără suprasarcină. Zonele de încărcare și descărcare trebuie protejate de vânt, iar mijloacele de alimentare cu amestec de beton a structurii (trunchiuri, trunchi vibrante etc.) trebuie izolate.

Starea bazei pe care este așezat amestecul de beton, precum și metoda de așezare, trebuie să excludă posibilitatea înghețului la joncțiunea cu baza și deformarea bazei la așezarea betonului pe kilograme mari. Pentru a face acest lucru, baza este încălzită la temperaturi pozitive și protejată de îngheț până când betonul nou așezat capătă rezistența necesară.

Cofrajele și armăturile înainte de betonare sunt curățate de zăpadă și gheață, armăturile cu un diametru mai mare de 25 mm, precum și armăturile din profile laminate rigide și părțile mari încorporate metalice sunt încălzite la o temperatură pozitivă la temperaturi sub - 10 ° C.

Betonarea trebuie efectuată în mod continuu și într-un ritm ridicat, iar stratul de beton așezat anterior trebuie acoperit înainte ca temperatura acestuia să scadă sub nivelul specificat.

Industria construcțiilor dispune de un vast arsenal de metode eficiente și economice de întărire a betonului în condiții de iarnă, permițând calitate superioară desene. Aceste metode pot fi împărțite în trei grupe: o metodă care implică utilizarea conținutului inițial de căldură introdus în amestecul de beton în timpul preparării acestuia sau înainte de așezarea acestuia într-o structură și eliberarea de căldură a cimentului care însoțește întărirea betonului - așa- metoda numită „termos” bazată pe încălzirea artificială a betonului, așezate în structură - încălzire electrică, contact, inducție și încălzire cu infraroșu, încălzire convectivă, metode care folosesc efectul de scădere a punctului eutectic al apei din beton folosind aditivi chimici speciali antigel.

Aceste metode pot fi combinate. Alegerea unei metode sau alteia depinde de tipul și masivitatea structurii, tipul, compoziția și rezistența necesară a betonului, condițiile meteorologice ale lucrării, echipamentul energetic al șantierului etc.

Metoda termosului

Esența tehnologică a metodei „termos” este că amestecul de beton, care are o temperatură pozitivă (de obicei între 15...30°C), este plasat în cofraje izolate. Ca rezultat, betonul structurii capătă o rezistență dată datorită conținutului inițial de căldură și a degajării de căldură exotermă a cimentului în timpul răcirii la 0°C.

În timpul procesului de întărire a betonului se degajă căldură exotermă, care depinde cantitativ de tipul de ciment folosit și de temperatura de întărire.

Cimenturile Portland de înaltă calitate și cu întărire rapidă au cea mai mare eliberare de căldură exotermă. Exoterma betonului oferă o contribuție semnificativă la conținutul de căldură al structurii menținut prin metoda „termos”.

Betonare folosind metoda „Termos cu aditivi acceleratori”.

Unele chimicale(clorură de calciu CaCl, carbonat de potasiu - potasiu K2CO3, azotat de sodiu NaNO3 etc.), introduse în beton în cantități mici (până la 2% din greutatea cimentului), au următorul efect asupra procesului de întărire: acești aditivi accelerează întărirea proces în perioada inițială de întărire a betonului. Astfel, betonul cu adăugarea de 2% clorură de calciu în greutate de ciment ajunge deja în a treia zi la o rezistență care este de 1,6 ori mai mare decât betonul cu aceeași compoziție, dar fără aditiv. Introducerea aditivilor acceleratori, care sunt și aditivi anti-îngheț, în beton în cantitățile specificate scade punctul de îngheț la -3°C, crescând astfel timpul de răcire al betonului, ceea ce ajută și betonul să dobândească o rezistență mai mare.

Betonul cu aditivi acceleratori este preparat folosind agregate încălzite și apă caldă. În acest caz, temperatura amestecului de beton la ieșirea din malaxor fluctuează între 25...35°C, scăzând până la 20°C până la momentul așezării. Astfel de betoane se folosesc la temperaturi exterioare de -15... -20°C. Acestea sunt așezate în cofraje izolate și acoperite cu un strat de termoizolație. Întărirea betonului are loc ca urmare a întăririi termice în combinație cu efectele pozitive ale aditivilor chimici. Această metodă este simplă și destul de economică, permite utilizarea metodei „termos” pentru structuri cu MP

Betonare „termos fierbinte”

Constă în încălzirea pe termen scurt a amestecului de beton la o temperatură de 60... 80°C, compactarea acestuia la cald și ținerea lui într-un termos sau cu încălzire suplimentară.

În condiții de șantier, amestecul de beton este încălzit, de regulă, cu curent electric. Pentru a face acest lucru, o parte din amestecul de beton este inclusă într-un circuit electric folosind electrozi. AC ca rezistenţă.

Astfel, atât puterea degajată, cât și cantitatea de căldură degajată într-o perioadă de timp depind de tensiunea furnizată electrozilor (proporționalitate directă) și de rezistența ohmică a amestecului de beton încălzit (proporționalitate inversă).

La randul ei, rezistenta ohmica este o functie de parametrii geometrici ai electrozilor plati, distanta dintre electrozi si rezistenta ohmica specifica a amestecului de beton.

Electro-razofev al amestecului de beton se efectuează la o tensiune de 380 și mai rar 220 V. Pentru a organiza electro-razofev la șantier, un post cu un transformator (tensiunea pe partea joasă este de 380 sau 220 V), este dotat un panou de control si un tablou de distributie.

Încălzirea electrică a amestecului de beton se realizează în principal în găleți sau în caroserii autobasculante.

În primul caz, amestecul preparat (la o fabrică de beton), având o temperatură de 5...15°C, este livrat cu autobasculante la șantier, descărcat în găleți electrice, încălzit la 70...80° C și plasate în structură. Cel mai adesea, se folosesc cuve (pantofi) obișnuite cu trei electrozi din oțel de 5 mm grosime, la care firele (sau miezurile de cablu) ale rețelei de alimentare sunt conectate cu ajutorul conectorilor de cablu. Pentru a asigura o distribuție uniformă a amestecului de beton între electrozi la încărcarea găleții și o mai bună descărcare a amestecului încălzit în structură, pe corpul găleții este instalat un vibrator.

În cel de-al doilea caz, amestecul preparat la fabrica de beton este livrat la șantier în spatele unei autobasculante. Basculantul intră în stația de încălzire și se oprește sub cadru cu electrozi. Când vibratorul funcționează, electrozii sunt coborâți în amestecul de beton și se aplică tensiune. Încălzirea se efectuează timp de 10... 15 minute până când temperatura amestecului este de 60°C pentru cimenturile Portland cu întărire rapidă, 70°C pentru cimenturile Portland, 80°C pentru cimenturile Portland cu zgură.

Pentru a încălzi amestecul la aceasta temperaturi ridicate Sunt necesare puteri electrice mari într-o perioadă scurtă de timp. Astfel, pentru a încălzi 1 m de amestec la 60°C în 15 minute, este nevoie de 240 kW, iar în 10 minute - 360 kW de putere instalată.

Încălzirea și încălzirea artificială a betonului

Esența metodei de încălzire și încălzire artificială este creșterea temperaturii betonului așezat la maximul permis și menținerea acesteia în timpul în care betonul capătă rezistență critică sau specificată.

Încălzirea și încălzirea artificială a betonului se utilizează la betonarea structurilor cu MP > 10, precum și a celor mai masive, dacă în acestea din urmă este imposibil să se obțină rezistența specificată în timp util atunci când se întărește numai folosind metoda termosului.

Esența fizică a încălzirii electrice(încălzirea cu electrozi) este identică cu metoda de încălzire electrică a unui amestec de beton discutată mai sus, adică se utilizează căldura degajată în betonul așezat atunci când trece un curent electric prin acesta.

Căldura generată este cheltuită pentru încălzirea betonului și a cofrajului la o temperatură dată și pentru compensarea pierderilor de căldură în mediu care au loc în timpul procesului de întărire. Temperatura betonului în timpul încălzirii electrice este determinată de cantitatea de putere electrică încorporată în beton, care ar trebui alocată în funcție de modul de tratament termic selectat și de cantitatea de pierdere de căldură care are loc în timpul încălzirii electrice la rece.

Pentru a furniza energie electrică betonului, se folosesc diverși electrozi: placă, bandă, tijă și sfoară.

Următoarele cerințe de bază sunt impuse pentru proiectarea electrozilor și schemele de amplasare a acestora: puterea degajată în beton în timpul încălzirii electrice trebuie să corespundă cu puterea cerută de calcul termic, câmpurile electrice și, prin urmare, de temperatură să fie cât mai uniforme, electrozii să fie plasați, dacă este posibil, în afara structurii încălzite pentru a asigura un consum minim de metal, montarea electrozilor și conectarea firelor la aceștia trebuie făcută. înainte de așezarea amestecului de beton (când se folosesc electrozi externi).

Electrozii cu plăci îndeplinesc în cea mai mare măsură cerințele menționate.

Electrozii cu plăci aparțin categoriei electrozilor de suprafață și sunt plăci din fier sau oțel pentru acoperiș, cusute pe suprafața interioară a cofrajului adiacent betonului și conectate la faze opuse ale rețelei de alimentare cu energie. Ca rezultat al schimbului de curent între electrozii opuși, întregul volum al structurii este încălzit. Folosind electrozi din plastic, structurile ușor armate sunt încălzite forma corecta dimensiuni mici(stâlpi, grinzi, pereți etc.).

Electrozii bandă sunt fabricați din benzi de oțel cu lățime de 20...50 mm și, ca și electrozii plăci, sunt cusuți pe suprafata interioara cofraj.

Schimbul de curent depinde de schema de conectare a electrozilor benzi la fazele rețelei de alimentare. Atunci când electrozii opuși sunt conectați la faze opuse ale rețelei de alimentare, schimbul de curent are loc între fețele opuse ale structurii și întreaga masă de beton este implicată în generarea de căldură. Când electrozii adiacenți sunt conectați la faze opuse, are loc schimbul de curent între ei. În acest caz, 90% din toată energia furnizată este disipată în straturi periferice cu o grosime egală cu jumătate din distanța dintre electrozi. Ca rezultat, straturile periferice sunt încălzite datorită căldurii Joule. Straturile centrale (așa-numitul „miez” de beton) se întăresc datorită conținutului inițial de căldură, cimentului exotermic și parțial datorită afluxului de căldură din straturile periferice încălzite. Prima schemă este utilizată pentru încălzirea structurilor ușor armate cu o grosime de cel mult 50 cm. Încălzirea electrică periferică este utilizată pentru structuri de orice masivitate.

Electrozii de bandă sunt instalați pe o parte a structurii. În acest caz, electrozii adiacenți sunt conectați la faze opuse ale rețelei de alimentare. Ca urmare, se realizează încălzirea electrică periferică.

Amplasarea unilaterală a electrozilor de bandă este utilizată pentru încălzirea electrică a plăcilor, pereților, podelelor și a altor structuri cu grosimea nu mai mare de 20 cm.

Pentru configurații complexe ale structurilor betonate se folosesc electrozi de tijă - bare de armare cu diametrul de 6...12 mm, instalate în corpul de beton.

Cel mai recomandabil este să folosiți electrozi cu tijă sub formă de grupuri de electrozi plate. În acest caz, se asigură un câmp de temperatură mai uniform în beton.

La încălzirea electrică a elementelor din beton cu secțiune transversală mică și lungime considerabilă (de exemplu, îmbinări de beton cu lățime de până la 3...4 cm), se folosesc electrozi cu o singură tijă.

La betonarea structurilor din beton situat orizontal sau din beton armat cu un strat protector mare, se folosesc electrozi plutitori - bare de armare de 6 ... 12 mm încorporate în suprafață.

Electrozii string sunt folosiți pentru încălzirea structurilor a căror lungime este de mai multe ori mai multe dimensiuni lor secţiune transversală(stâlpi, grinzi, pane etc.). Electrozii șir sunt instalați în centrul structurii și conectați la o fază și cofraje metalice(sau din lemn cu înveliș de punte cu oțel pentru acoperiș) - la altul. În unele cazuri, fitingurile de lucru pot fi folosite ca un alt electrod.

Cantitatea de energie eliberată în beton pe unitatea de timp și, prin urmare, regimul de temperatură al încălzirii electrice, depind de tipul și dimensiunea electrozilor, de așezarea lor în structură, de distanțele dintre ei și de schema de conectare la putere. reteaua de alimentare. În acest caz, un parametru care permite variații arbitrare este cel mai adesea tensiunea furnizată. Puterea electrică degajată, în funcție de parametrii enumerați mai sus, se calculează folosind formulele.

Curentul este furnizat electrozilor de la sursa de alimentare prin transformatoare și dispozitive de distribuție.

Ca fire principale și de comutare, se folosesc fire izolate cu miez de cupru sau aluminiu, a căror secțiune transversală este selectată în funcție de condiția trecerii curentului calculat prin ele.

Înainte de a porni tensiunea, verificați instalarea corectă a electrozilor, calitatea contactelor de pe electrozi și absența scurtcircuitelor la fitinguri.

Încălzirea electrică se realizează la tensiuni joase în 50... 127 V. În medie consum specific electricitatea este de 60... 80 kW/h la 1 m3 de beton armat.

Încălzire de contact (conductivă). Această metodă folosește căldura generată într-un conductor atunci când un curent electric trece prin el. Această căldură este apoi transferată prin contact cu suprafețele structurii. Transferul de căldură în betonul structurii în sine are loc prin conductivitate termică. Pentru încălzirea prin contact a betonului, se folosesc în principal cofraje termoactive (încălzire) și acoperiri termoactive flexibile (TAGF).

Cofrajul de incalzire are o punte realizata din tabla metalica sau placaj impermeabil, pe spatele căruia sunt electrice elemente de încălzire. În cofrajele moderne, firele și cablurile de încălzire, încălzitoarele cu plasă, încălzitoarele cu bandă de carbon, acoperirile conductoare etc. sunt utilizate ca încălzitoare. Cel mai eficient este utilizarea cablurilor care constau din sârmă constantan cu un diametru de 0,7 ... 0,8 mm. plasat în izolație termorezistentă. Suprafața izolatoare este protejată de deteriorarea mecanică printr-un ciorap de protecție metalic. Pentru a asigura un flux uniform de căldură, cablul este plasat la o distanță de 10... 15 cm de ramură.

Încălzitoarele cu plasă (o bandă de plasă metalică) sunt izolate de pe punte cu o foaie de azbest, iar pe partea din spate a panoului de cofraj - tot cu o foaie de azbest și acoperită cu izolație termică. Pentru a crea un circuit electric, benzile individuale ale încălzitorului cu plasă sunt conectate între ele prin bare de distribuție.

Încălzitoarele cu bandă de carbon sunt lipite cu adezivi speciali pe puntea scutului. Pentru a asigura un contact puternic cu firele de comutare, capetele benzilor sunt placate cu cupru.

Orice depozit cu o punte din oțel sau placaj poate fi transformat în cofraj de încălzire. În funcție de condițiile specifice (viteza de încălzire, temperatura ambiantă, puterea de protecție termică a părții posterioare a cofrajului), densitatea de putere poate varia de la 0,5 la 2 kV A/m2. Cofrajele de încălzire sunt utilizate în construcția de structuri cu pereți subțiri și de masă medie, precum și la încorporarea unităților de elemente prefabricate din beton armat.

Acoperire termoactivă (TRAP) - ușoară, dispozitiv flexibil cu încălzitoare cu bandă de carbon sau fire de încălzire, care asigură încălzire până la 50°C. Baza acoperirii este fibra de sticlă, la care sunt atașate încălzitoarele. Pentru izolarea termică, fibra de sticlă discontinuă este utilizată cu ecranare cu un strat de folie. Tesatura cauciucata este folosita ca hidroizolatie.

Se poate produce un strat flexibil diferite dimensiuni. Pentru a fixa acoperirile individuale unul pe celălalt, sunt prevăzute găuri pentru trecerea prin bandă sau prin cleme. Acoperirea poate fi amplasată pe suprafețele verticale, orizontale și înclinate ale structurilor. După terminarea lucrărilor cu stratul de acoperire într-un singur loc, acesta este îndepărtat, curățat și rulat pentru a ușura transportul. Cel mai eficient este să utilizați TRAP atunci când construiți plăci și acoperiri de podea, faceți pregătiri pentru podele etc. TRAP este fabricat cu specific putere electrică 0,25... 1 kV-A/m2.

Încălzirea cu infraroșu folosește capacitatea razelor infraroșii de a fi absorbite de organism și transformate în energie termică, ceea ce crește conținutul de căldură al acestui corp.

Generați radiații infraroșii prin încălzire solide. În industrie, în aceste scopuri sunt utilizate razele infraroșii cu o lungime de undă de 0,76...6 microni, în timp ce fluxul maxim de unde din acest spectru este deținut de corpuri cu o temperatură de suprafață de emiță de 300...2200°C.

Căldura de la sursa razelor infraroșii către corpul încălzit este transferată instantaneu, fără participarea vreunui purtător de căldură. Absorbite de suprafețele iradiate, razele infraroșii sunt transformate în energie termică. Din straturile de suprafață încălzite astfel, corpul se încălzește datorită propriei conductivitati termice.

Pentru lucrări de beton Emițătorii tubulari din metal și cuarț sunt utilizați ca generatoare de radiații infraroșii. Pentru a crea un flux radiant direcționat, emițătorii sunt închiși în reflectoare plate sau parabolice (de obicei din aluminiu).

Încălzirea cu infraroșu este utilizată pentru următoarele procese tehnologice: încălzirea armăturii, bazelor înghețate și suprafete de beton, protecția termică a betonului așezat, accelerarea întăririi betonului la realizarea tavanelor interplanșeu, ridicarea pereților și a altor elemente în cofraje din lemn, metal sau structurale, structuri înalte în cofraje glisante (ascensoare, silozuri etc.).

Electricitate pt instalații în infraroșu de obicei provine dintr-o stație de transformare, de la care un alimentator de cablu de joasă tensiune este așezat la locul de muncă, alimentând dulapul de distribuție. Din acesta din urmă, electricitatea este furnizată prin linii de cablu pentru a separa instalațiile în infraroșu Betonul este tratat cu raze infraroșii dacă este disponibil dispozitive automate, oferind parametrii de temperatură și timp specificați prin pornirea și oprirea periodică a instalațiilor în infraroșu.

La încălzire prin inducție betonul utilizează căldura generată în cofrajele de armătură sau oțel situate în câmpul electromagnetic al unei bobine inductoare prin care circulă un curent electric alternativ. Pentru a face acest lucru, un fir inductor izolat este așezat în ture succesive de-a lungul suprafeței exterioare a cofrajului. Un curent electric alternativ care trece printr-un inductor creează un câmp electromagnetic alternativ. Inducția electromagnetică determină metalul (armături, cofraje din oțel) situat în acest domeniu curenți turbionari, în urma căreia armătura (cofraj de oțel) se încălzește și betonul se încălzește din aceasta (conductiv).