Vlivanje betona pri negativnih temperaturah: skrivnosti tehnologije zimskega betoniranja. Vse o značilnostih gradnje temeljev pri nizkih temperaturah

Ali je mogoče beton zaliti pozimi?

Hlad v zimskem času povzroča gradbenikom resne nevšečnosti pri opravljanju dejavnosti, povezanih z betoniranjem. Voda, ki je del raztopine, se, ko se ohladi, spremeni v led in se poveča v prostornini. Monolit izgubi svojo moč in se prekrije z mrežo razpok. Hkrati je betoniranje v zimskem času mogoče zaradi posebnih metod betoniranja. Uspešno jih uporabljajo profesionalni gradbeniki in zasebni obrtniki. Podrobno razmislimo o posebnostih betoniranja med zimsko gradnjo.

Betonska dela pozimi - lastnosti delovanja

Težko je zimske mesece imenovati za ugodno obdobje za betoniranje monolitnih konstrukcij, izlivanje temeljev in oblikovanje dolgčastih nosilcev. To je posledica kristalizacije vode. Zaradi tega proces hidratacije otežuje tvorbo močnih vezi na molekularni ravni. S širjenjem vode zaradi kristalizacije se poroznost poveča, lastnosti trdnosti se zmanjšajo, masiv pa razpoka.

Da bi bil zimski beton močan, je treba ustvariti pogoje ali dodatke za njegovo zorenje.

Po betoniranju potekajo naslednji procesi:

• prijemanje. Trajanje te stopnje ni več kot 24 ur, v katerih se izvede prehod iz tekočega stanja v trdno fazo. Značilnosti trdnosti so precej nizke;
• utrjevanje. To je dolg proces, zaradi katerega se lastnosti delovanja pridobijo v enem mesecu. Odvisni so od znamke raztopine, uvedenih modifikatorjev in temperature okolice.

Številni razvijalci se zanimajo za temperaturo, na katero lahko pozimi vlijemo beton. Strokovnjaki menijo, da se normalen potek postopkov vezanja in doseganje največje trdnosti zgodi pri temperaturah od plus 3 do plus 5 stopinj Celzija. Hkrati je stopnja povečanja trdote neposredno sorazmerna s temperaturo in se poveča pri uporabi večjih razredov portlandskega cementa.

Postopek hidratacije med normalnim potekom utrjevanja je naslednji:

• na površini nastane tanka plast natrijevega hidrosilikata;
• cementna zrna postopoma absorbirajo vodo in vežejo vse sestavine zmesi;
• zunanje plasti masiva postanejo gostejše, ko voda izhlapi iz raztopine;
• postopek utrjevanja postopoma prehaja v globino masiva;
• koncentracija vlage se zmanjšuje, dokler ni dosežena obratovalna trdnost.

Na vprašanje, pri kateri temperaturi beton zmrzne, vas obveščamo, da lahko proces hidracije poteka le pri pozitivni temperaturi. Nastanek ledenih kristalov otežuje lepljenje sestavin betonske mešanice. Med hidracijo se raztopina segreje. To omogoča rahlo ohlajanje pri izvajanju betonskih del, če se uporabljajo toplotno varčni opaži ali posebne preproge.

Najprej morate izbrati pravi cement za zimske betoniranje temeljev.

Pri betoniranju pozimi se za spreminjanje praga zamrzovanja in skrajšanje časa nastavitve uporabljajo različne metode:

• za znižanje praga kristalizacije se uvedejo modificirani dodatki. Strokovnjaki posamično določajo, koliko soli je treba betonu dodati pozimi in v kakšnih razmerjih dodati modifikatorje;
• raztopino segrejemo na različne načine. Izbira optimalne možnosti ogrevanja betonske raztopine se izvede glede na posebnosti dela in višino stroškov za izvedbo izbrane metode;
• v sestavi betonske raztopine se uporabljajo višje stopnje portlandskega cementa. Takšen cement v kratkem času doseže trdnost, potrebno za delovanje, in intenzivno absorbira vlago.

Podrobno se osredotočimo na nianse vlivanja betona pozimi.

Vlivanje betona pozimi - prednosti zimskega betoniranja

Delo pri nizkih temperaturah ima določene prednosti:

• omogoča izlivanje na ohlapna tla. Na takih tleh je v toplem obdobju težko izvajati zemeljska dela, saj se tla drobijo. Povečanje trdote tal med zmrzovanjem olajša opravljanje del;

Za gnetenje pozimi se uporablja vroča voda in ogrevano polnilo. Cementa ni mogoče segrevati

• znatno zmanjša predvidene stroške dela. To se doseže z znižanjem stroškov gradbenega materiala pozimi. Sezonski popusti lahko pomagajo znižati stroške;
• skrajšuje čas gradnje. V neugodnih naravnih razmerah so gradbeniki prisiljeni delati hitreje, kar omogoča pospešeno izvajanje gradnje.

Poleg tega so možne situacije, ko se gradbeni objekt nahaja v hladnem podnebnem pasu, zimska betoniranje pa je edina možna rešitev.

Ali je mogoče beton zaliti pozimi - problematične točke

Številni razvijalci menijo, da se je priporočljivo vzdržati zimskega betoniranja in dokončati celoten obseg dela z nastopom toplih mesecev.

Vodijo jih naslednji premisleki:

• nakup kupljenega materiala, ki vsebuje dodatke proti zmrzovanju, bo povečal stroške;
• ustvarjanje posebnih pogojev za polaganje in uporaba načinov ogrevanja bo povzročilo dodatne stroške;
• skrajšano trajanje zimskega dne bo zahtevalo dodatna sredstva v zvezi z razsvetljavo lokacije in toplotno izolacijo kabin;
• uporaba zapletenih načinov ogrevanja bo zahtevala vključevanje strokovnjakov in uporabo posebne opreme;
• z občutnim znižanjem temperature bo trajalo več časa za pridobivanje obratovalne moči;
• najmanjši odmik od preverjene tehnologije in ostra sprememba vremenskih razmer so razlogi za povečano krhkost.

Z zimskim mešanjem raztopine se vrstni red polaganja komponent spremeni: vlijemo vodo, vanjo vlijemo drobljen kamen in pesek

Ko smo analizirali kompleks problematičnih točk, lahko sklepamo, da obstaja velika verjetnost pridobivanja nekvalitetnega betona in močno povečanje skupne ravni stroškov.

Uporabljene metode zimskega betoniranja

Pri izvajanju konkretnih dejavnosti pozimi se uporabljajo naslednje metode:

• zvišanje temperature betonske mešanice zaradi uporabe predhodno segrete vode;
• vzdrževanje plastifikacijskih dodatkov in modifikatorjev, ki znatno znižajo prag zmrzovanja vode;
• zvišanje temperature raztopine s posebnimi metodami električnega in infrardečega ogrevanja.

Podrobneje se osredotočimo na značilnosti vsake tehnike.

Vlivanje betona pozimi doma

Ta metoda vključuje segrevanje mešanice na različne načine:

• raztopini dodamo vročo vodo, segreto na 70–80 stopinj Celzija;
• vnos polnila, predhodno segretega s toplotno pištolo;
• segrevanje betonske raztopine v mešalniku, ogrevanem s strani.

Ogrevana mešanica je najpreprostejša metoda, ki se uporablja za zimsko polivanje. Pogoji za uporabo te tehnologije:

• izvajanje neznatnih količin dela;
• betoniranje v domačem okolju;
• ponoči rahlo ohlajanje.

Drug način vlivanja betona pri nizkih temperaturah je uporaba kemikalij

Za dosego želenega učinka je treba upoštevati naslednja pravila:

• uporabite portlandski cement razreda M400 in višji;
• uvesti mehčalce, ki pospešujejo proces strjevanja;
• ne presegajo najvišje dovoljene temperature ogrevanja vode.

Zaporedje:

1. V betonski mešalnik nalijte vodo, segreto na 80 stopinj Celzija.
2. Napolnite polnilo in pesek ob upoštevanju zahtevanih razmerij.
3. Predstavimo portlandski cement, ki se uporablja kot vezivo.
4. Dodajte posebne dodatke, ki pospešujejo strjevanje raztopine.
5. Sestavine premešamo do želene konsistence in prelijemo.

Po betoniranju je treba material stisniti z vibratorjem in zaščititi pred hlajenjem s toplotnoizolacijskim materialom.

Ali je mogoče betonu pozimi dodati sol in spremeniti dodatke

Uvedba posebnih mehčalcev zmanjšuje stopnjo zmrzovanja vode. V tem primeru bo kljub nižji temperaturi okolja hidratacija izvedena po standardni shemi.

Najpogostejši dodatek, ki poveča "odpornost proti zmrzovanju" betona in pospeši njegovo strjevanje, je kalcijev klorid.

Poleg že pripravljenih formulacij, ki jih je mogoče kupiti v trgovinah, se uporabljajo tudi naslednje sestavine:

• kalcijev klorid:
• kalijev kalij;
• natrijev klorid;
• natrijev nitrat.

Številni razvijalci dodajajo sol (natrijev klorid), kar omogoča rahlo znižanje praga zmrzovanja, vendar ne zagotavlja ohranjanja lastnosti betona. Strokovnjaki priporočajo uporabo komercialno dostopnih modifikatorjev in ne eksperimentiranje z razpoložljivimi dodatki.

Ali je mogoče beton v zimskem času vliti na tehnično zapletene načine?

V gradbeništvu se pri zimskem betoniranju uporabljajo naslednje progresivne metode:

• namestitev izolacijske obloge, ki deluje kot termos in je zgrajena okoli opažev;
• polaganje grelnega kabla, ki je priključen na transformator in segreje niz;
• uporaba za ogrevanje elektrod, zataknjenih v beton, na katerega se nanaša napetost;
• ogrevanje z infrardečimi grelniki, ki neposredno vplivajo na maso betona;
• indukcijsko segrevanje matrike, pri katerem se magnetno polje pretvori v toplotno energijo.

Uporaba teh tehnik zahteva predhodne izračune, uporabo posebne opreme in visoke kvalifikacije.

Zaključek

Pri odločanju o priporočljivosti polaganja betona pozimi morate natančno analizirati, kako bo potekal postopek vlivanja, ter oceniti celotno raven stroškov. Če je mogoče, je vredno zimsko betoniranje prestaviti na toplo sezono.

V zimskih razmerah (povprečna dnevna temperatura zunanjega zraka je pod + 5 ° C) prosta voda zmrzne, kar ustavi proces hidratacije cementa, njeno povečanje prostornine (do 9%) uniči betonsko konstrukcijo. To vodi do dejstva, da po odmrzovanju beton ne more več pridobiti konstrukcijske trdnosti.

Ugotovljeno je bilo, da če beton pred zmrzovanjem pridobi 30 ... 50% projektne trdnosti, nadaljnja izpostavljenost nizkim temperaturam ne vpliva na njegove fizikalne in mehanske lastnosti. Ta vrednost moči se imenuje kritična. Odvisno od razreda betona je enako: 50% M - za M200, 40% M - za M300 in 30% M - za M400 in več.

Zimske metode betoniranja, ki zagotavljajo doseganje kritične trdnosti betona, vključujejo: segrevanje betona med njegovo pripravo; utrjevanje betona v izoliranem opažu (termos metoda); vnos kemičnih dodatkov v beton, ki zmanjšujejo ledišče; toplotni učinek ogrevanja opažev na sveže položen beton; ogrevanje elektrod; učinek infrardečih virov toplote itd. Tehnološke metode se izberejo glede na ekonomsko učinkovitost, pogoje betoniranja, vrsto strukture in značilnosti uporabljenih betonov, razpoložljivost poceni virov toplote.

Pri pripravi betonskih mešanic tovarne organizirajo segrevanje sestavnih delov in mešanje vode, sam postopek priprave pa poteka v izoliranem prostoru, kar zagotavlja izhod betonske mešanice pri dani temperaturi. Za ogrevanje peska in drobljenega kamna se uporabljajo posebni registri, skozi katere prehaja voda ali para, segreta na 90 ° C. Mešalno vodo segrevamo na temperaturo 40 ... 80 ° C (odvisno od vrste cementa) predvsem s paro v grelnikih vode.

Betonsko mešanico pozimi prevažamo v izoliranih betonskih tovornjakih, posebnih zabojnikih, kiperjih z ogrevanimi karoserijami z izpušnimi plini. Telo je prekrito s ponjavo ali izoliranimi ščitniki, kadmi in bunkerji - z izoliranimi lesenimi pokrovi.

Zimsko betoniranje z neogrevanim utrjevanjem betona se nanaša na metodo "termos", ki temelji na polaganju betonske mešanice, segrete na temperaturo 20 ... 80 ° C, v toplotno izoliran opaž. Odkrite betonske površine ščitijo pred hlajenjem. Količina toplote, ki se vnese v betonsko mešanico in se sprosti med eksotermno reakcijo cementa, je dovolj za dosego kritične trdnosti betona.

Prevoz ogrevane betonske mešanice do mesta betoniranja spremljajo znatne toplotne izgube, povečanje togosti zmesi in zmanjšanje njene obdelovalnosti. Za odpravo teh pomanjkljivosti je bolj primerno beton segrevati neposredno na delovnem mestu. Za to se uporabljajo posebne elektrode, ki so potopljene v betonsko mešanico, ki se nahaja v karoseriji tovornjaka ali v bunkerju. Z uporabo električnega toka 380 V zmes segrevamo 5 ... 10 minut na temperaturo 75 ... 90 ° C.

V praksi je metoda električne toplotne obdelave betona zelo razširjena. Temelji na pretvorbi električne energije v toplotno energijo neposredno v betonu ali v različnih vrstah električnih grelnih naprav. V gradbeništvu so obvladali naslednje metode: ogrevanje elektrod (samo električno ogrevanje); ogrevanje v elektromagnetnem polju (indukcija); ogrevanje z različnimi električnimi grelnimi napravami.

Metoda ogrevanja elektrod je razdeljena na prečno in periferno. Pri vmesnem ogrevanju se uporabljajo paličaste elektrode s premerom do 6 mm, ki so nameščene po celotnem odseku, s periferno plavajočim okvirjem in ploščo, prišito na ploščo in vrvice. V vsakem posameznem primeru se izračuna razporeditev elektrod in napetost na njih. Pri segrevanju betona se strogo spremlja hitrost njegovega dviga temperature (8 ... 15 ° C / h) in čas izotermnega segrevanja.

Za kontaktno električno ogrevanje se uporabljajo različne vrste ogrevalnih opažev, ki jih delimo na trde (lesene, kovinske) in mehke (iz ponjave ali azbestne tkanine, gume, plastike itd.). Termoaktivni opaž je nameščen z ločenimi ploščami ali povečanimi ploščami. Viri toplote v ščitih so električni grelci s palicami, cevastimi in kotnimi palicami, tračne elektrode, žične ali folijske elektrode, stisnjene v električno prevodno sestavo.

Za segrevanje betona s paro se okoli betonske konstrukcije ustvari tako imenovani "parni plašč", ki zagotavlja zahtevane temperaturne in vlažne pogoje za utrjevanje betona. Temperatura ogrevanja 70 ... 95 ° S.

Indukcijsko segrevanje betona nastane zaradi sproščanja toplote med prehodom vrtinčnih tokov v kovinski opaž in konstrukcijo, ki so v elektromagnetnem polju induktorja (večslojna tuljava), skozi katerega poteka izmenični tok industrijske frekvence z preide napetost 36 ... 120 V. Toplota iz armature in kovinskega opaža se prenese v beton, ki jo segreje. Indukcijsko ogrevanje se uporablja predvsem za toplotno obdelavo betona konstrukcij z majhnimi prerezi: stebri, tramovi, spoji, konstrukcije, postavljene v drsnem, plezalnem in vodoravno premičnem opažu.

Kot viri ogrevanja se uporabljajo grelni elementi z močjo 0,6 ... 1,2 kW, oddajniki iz keramičnih palic s premerom 6 ... 50 mm in močjo 1 ... 10 kW, kremenčevi cevni oddajniki in druga sredstva infrardeči žarki. Infrardeči oddajniki skupaj z reflektorji se uporabljajo za ogrevanje tankostenskih kapacitivnih konstrukcij, pripravo betona, monolitne spoje in enote itd. Med segrevanjem temperatura na površini betona ne sme presegati 80 ... 90 ° C.

Uporaba kemičnih dodatkov v betonu znižuje ledišče vode in s tem zagotavlja strjevanje betona pri negativnih temperaturah. Kalijev (P), natrijev nitrit (NN), kalcijev nitrat (NK), spojina kalcijevega nitrata s sečnino (NKM), kalcijev nitrit-nitrat (NNK), kalcijev klorid (HC) z natrijevim kloridom (NK) se uporabljajo kot dodatki proti zmrzovanju., kalcijev klorid (HC) z natrijevim nitritom (NN) itd. Izbira dodatkov proti zmrzovanju in njihova optimalna količina sta odvisni od vrste betonirane strukture, njene stopnje, prisotnosti agresivnih sredstev in potepušnih tokov ter temperatura okolice.

Kadar je treba izvesti betoniranje pozimi, je glavna težava nizke temperature okolice, ki vodijo do zmrzovanja gradbenih materialov. V skladu s tem je tehnologija betoniranja v zimskih razmerah namenjena preprečevanju zmrzovanja vode in drugih materialov.

Zahteve za zimsko betoniranje določa SNiP 3.03.01, v skladu s katerim se za zimske razmere štejejo temperature pod 5 ° C.

Značilnosti zimskega betoniranja

Obstajata dva pomembna razloga, ki otežujejo polaganje betona pozimi.

• Pri nizkih temperaturah se proces hidratacije cementa upočasni, kar je razlog za podaljšanje časa strjevanja betona.

Pri temperaturi okolja 20 ° C beton v enem tednu pridobi približno 70% svoje konstrukcijske trdnosti. Ko temperatura pade na 5 ° C, bo trajalo 3-4 krat več časa, da se pridobi takšna moč.

• Drug nezaželen proces je razvoj sil notranjega tlaka, ki nastanejo zaradi širjenja zamrznjene vode. Ta pojav vodi do mehčanja betona. Poleg tega iz zamrznjene vode okoli agregatov nastanejo ledeni filmi, ki prekinejo vez med sestavinami zmesi.

Ko voda zamrzne v porah strjevalne mešanice, se razvije pomemben tlak, kar vodi do uničenja strukture nezrelega betona in zmanjšanja njegovih lastnosti trdnosti.

Zmanjšanje trdnosti je toliko pomembnejše, bolj ko je voda zmrznila v zgodnejši starosti betona. Najbolj nevarno je obdobje vezave betonske mešanice. Če zmes zamrzne takoj po polaganju v opaž, bo njena trdnost pri nizkih temperaturah posledica le sil zmrzovanja. Ko se temperatura dvigne, se bo proces hidracije cementa nadaljeval, vendar bo trdnost takega betona bistveno slabša od podobnih lastnosti materiala, ki ni bil zmrznjen.

Samo beton, ki je že pridobil določeno trdnost, se lahko upre zamrznitvi brez strukturnih poškodb. Pomembno je upoštevati pravilo neprekinjenega polaganja betona, da se izognemo hladnim spojem.

V sodobni gradnji je v svetovni praksi najpogostejša metoda zimskega betoniranja, ko je betonska mešanica med polaganjem zaščitena pred zmrzovanjem in pridobivanjem določene vrednosti trdnosti, ki se imenuje kritična.

Pod kritično vrednostjo trdnosti betona se vzame trdnost, ki je enaka 50% znamke. V kritičnih konstrukcijah je beton zaščiten pred zmrzovanjem do 70% projektne trdnosti.

V sodobni gradnji se pozimi uporablja več načinov betoniranja:

• uporaba dodatkov proti zmrzovanju;
• prekrivanje betonske mešanice s PVC folijo in drugimi izolacijskimi materiali;
• električno in infrardeče ogrevanje betona.

Ne glede na to, kaj gradite, je vprašanje ,? Znamo izbrati blagovno znamko glede na vrsto predmeta, obremenitev in naravo tal.

Opisani osnovni zakon trdnosti betona vam omogoča pravilno načrtovanje gradbenih del.

Najbolj priljubljene betonske mešanice in komponente.

Uporaba dodatkov proti zmrzovanju

Tehnološko najbolj priročen in stroškovno učinkovit način izvajanja zimskega betoniranja je uporaba dodatkov proti zmrzovanju. Ta neogrevana metoda je veliko cenejša od betoniranja s predhodno ograjo in izolacijo konstrukcije, ogrevanja z elektriko in infrardečimi žarki.

Modifikatorji proti zmrzovanju se lahko uporabljajo sami ali v kombinaciji z različnimi načini segrevanja.

Vse obstoječe "zimske" dodatke v betonu lahko razdelimo v tri glavne skupine.

• Prva skupina vključuje dodatke, ki bodisi nekoliko pospešijo ali nekoliko upočasnijo vezavo in utrjevanje mešanice. Predstavniki tega razreda so močni in šibki elektroliti, neelektroliti in spojine organskega izvora - sečnina in polihidrični alkoholi.
• Druga skupina vključuje modifikatorje na osnovi kalcijevega klorida. Te snovi lahko močno pospešijo procese vezave in utrjevanja ter imajo pomembne lastnosti proti zmrzovanju.
• Tretja skupina vključuje snovi, ki imajo šibke lastnosti proti zmrzovanju, vendar so močni pospeševalci vezanja in strjevanja z močnim sproščanjem toplote takoj po vlivanju. Področje uporabe teh dodatkov je majhno, vendar so znanstvenega pomena. Ti dodatki vključujejo trivalentne sulfate na osnovi aluminija in železa.

Ukrepi, ki povečujejo učinkovitost uporabe dodatkov proti zmrzovanju

Pomembno vlogo igrajo dodatki proti zmrzovanju - aktivirajo procese strjevanja zmesi in znižajo ledišče tekoče faze. Toda za učinkovit rezultat je treba skupaj z uporabo modifikatorjev opraviti številne povezane dejavnosti.

• Ustvarjanje notranje toplote v betonski mešanici olajša predgretje njegovih sestavnih delov.
• Po končani montaži je treba betonsko površino izolirati s preprogami, ki bodo ohranile toploto, ki se sprošča kot posledica eksotermne reakcije cementa in vode, ter ohranile pogoje, primerne za utrjevanje.
• Pozimi je najučinkovitejša uporaba portlandskih cementov in visokokakovostnih hitrovezujočih cementov.

• Pri izdelavi betonske mešanice iz segretih sestavnih delov se uporablja drugačen vrstni red nalaganja vseh elementov kot v tradicionalnih poletnih razmerah, ko se vse suhe komponente hkrati naložijo v mešalni boben, napolnjen z vodo. V zimskem času, da bi se izognili varjenju cementa, v boben najprej vlijemo vodo, nato vlijemo grobi agregat, nato pa boben obračamo več obratov ter vlijemo pesek in cement.

Trajanje mešanja sestavin pozimi je treba povečati za približno enkrat in pol.

• Zmes je treba prevažati v izoliranem stroju z dvojnim dnom, kamor se dovajajo izpušni plini. Kraji za nakladanje in razkladanje betonske mešanice morajo biti izolirani od vplivov vetra, sredstva za dovod mešanice pa skrbno izolirana.
• Opaž in armatura morata biti brez snega in ledu, armaturo je treba ogreti na pozitivno temperaturo.
• Predpogoj za zimsko betoniranje je hitra izvedba.

Metoda termos

Tehnološko se metoda "termos" izvaja tako, da se v izolirani opaž položi mešanica pozitivne temperature. Beton pridobi moč zaradi začetne vsebnosti toplote in eksotermnega sproščanja med reakcijo hidratacije cementa.

Največji odvod toplote zagotavljajo portlandski in visokokakovostni cementi. Metoda "termos" je še posebej učinkovita v kombinaciji z dodatki proti zmrzovanju.

Betoniranje po metodi "vročega termosa" je kratkotrajno segrevanje mešanice na 60-80 0 С, zbijanje v vročem stanju in shranjevanje v "termosu" ali z uporabo dodatnega ogrevanja.

V pogojih gradbišča se betonska mešanica segreva z elektrodami. Mešanica deluje kot upor v krogu izmeničnega električnega toka. Električno ogrevanje se izvaja v karoserijah ali kadi.

Metode umetnega ogrevanja in ogrevanja betona

Bistvo te metode je ustvariti in nadalje vzdrževati temperaturo zmesi na najvišji dovoljeni vrednosti, dokler beton ne pridobi zahtevane trdnosti. Ta metoda se uporablja v primerih, ko metoda "termos" ni dovolj.

Za dosego želenega rezultata obstaja več možnosti:

• Fizični pomen segrevanja elektrod je podoben zgoraj opisani metodi segrevanja elektrode mešanice. V tem primeru se uporablja toplota, ki jo zmes sprosti, ko skozi njo prehaja električni tok. Za dovajanje električnega toka v beton se uporabljajo različne vrste elektrod: plošča, vrvica, trak, palica. Najbolj učinkovite so ploščne elektrode iz strešnega jekla. Plošče so prišite na opažno površino v neposrednem stiku z betonom in povezane z nasprotnimi fazami omrežja. Med nasprotnima elektrodama pride do izmenjave toka, zaradi česar se segreje celotna betonska konstrukcija.
• Bistvo kontaktnega ali prevodnega ogrevanja je uporaba toplote, ki nastane v prevodniku med prehodom električnega toka skozi njega. Toplota se s kontaktno metodo prenese na vse površine betonskega elementa. S površin se toplota širi po celotni strukturi.

Za kontaktno segrevanje betona se uporabljajo termoaktivne fleksibilne prevleke ali termoaktivni opaž.

• Metoda infrardečega ogrevanja temelji na sposobnosti infrardečih žarkov, ko jih telo absorbira, da se pretvorijo v toplotno energijo. Toplota od oddajnika do segretega telesa se izvede v hipu brez uporabe toplotnega nosilca. Kremenovi in ​​cevasti kovinski oddajniki se uporabljajo kot generatorji infrardečih valov. Infrardeče ogrevanje se uporablja za ogrevanje armatur, zmrznjenih betonskih površin, toplotno zaščito položene betonske mešanice.
• Indukcijsko ogrevanje uporablja toploto, ki se sprošča v jeklenem opažu ali armaturnih delih in izdelkih, ki se nahajajo v elektromagnetnem polju indukcijske tuljave. Ta metoda se uporablja za ogrevanje predhodno izdelanih betonskih konstrukcij pri kateri koli temperaturi okolja in v katerem koli opažu.

Ocena zvezd GD
sistem ocenjevanja WordPress

Zimsko betoniranje: metode, značilnosti, potrebni ukrepi, 4,8 od 5 - skupaj glasov: 32

"Zimske razmere" se ustvarjajo v objektu v gradnji, kjer je pomemben del del povezan z monolitnim armiranim betonom, veliko prej kot po zimskem času po koledarju. Gradnja postane "zimska", takoj ko se povprečne dnevne temperature spustijo na + 5 ° C, ponoči pa se pojavijo temperature pod 0 ° C.

V temperaturah pod ničlo voda v sestavi popolnoma nestrjenega betona preneha reagirati s cementom in zmrzne ter postane led. Intenzivnost hidracijskih procesov se močno zmanjša, beton preneha trditi. Hkrati se v betonu povečuje notranji tlak, ki je posledica 9 -odstotnega povečanja volumna vode, ki se je spremenil v led. Če do zmrzovanja betonskega ulitka pride v zgodnji fazi dela (takoj po polaganju betona), se konstrukcija armiranega betona popolnoma uniči, saj nima sposobnosti prenesti zamrzovalnih procesov notranje prostornine tekočino. Če se beton odmrzne, led spet postane voda in aktivira se proces hidracije, vendar do popolne obnove betonske konstrukcije ne bo prišlo.

Ko je sveže položen beton zamrznjen, se okoli njegovega notranjega ojačevalnega "okostja" in polnilnih zrn tvori ledena skorja, ki raste zaradi vstopne vode iz notranjih con betona z višjo temperaturo. Vsaka ledena skorja postopoma povečuje debelino sten in odmika cementno pasto od betonskega polnila in armature, kar zmanjšuje lastnosti trdnosti betona in negativno vpliva na njegovo obstojnost.

Če ima beton pred zmrzovanjem dovolj časa, da pridobi minimalno trdnost, se negativni procesi v njegovi strukturi ne bodo razvili. Stopnja trdnosti betona, pri kateri nizke temperature zanj niso nevarne, se imenuje "kritična".

Standardi kritične trdnosti betona so povezani z njegovim razredom, vrsto in pogoji, v katerih bo ta konstrukcija uporabljena. Pri konstrukcijah iz betona in armiranega betona (nenapeta armatura) mora biti kritična trdnost najmanj 50% konstrukcijske trdnosti za B7.5-B10, najmanj 40% za B12.5-B25 in 30% nad B30. Za betonske konstrukcije, ki vsebujejo prednapeto armaturo, mora kritična trdnost znašati vsaj 80% konstrukcije. Za betonske konstrukcije, ki so predmet izmeničnih ciklov zamrzovanja in odmrzovanja, je potrebno doseči 70% trdnost. Naložene konstrukcije morajo pridobiti 100% trdnost konstrukcije, preden so izpostavljene temperaturam pod ničlo.

Trajanje sušenja betona, med katerim se doseže niz zahtevanih lastnosti trdnosti, je v veliki meri odvisno od temperaturnih razmer na gradbišču. Višja kot je temperatura zraka, večja je aktivnost vodne komponente betonske mešanice - procesi reakcije s cementnim klinkerjem so hitrejši, kar pospeši notranjo koagulacijo in nastanek kristalne strukture. V skladu s tem znižanje temperature vodi v upočasnitev teh procesov.

Betonska dela v zimskem času je treba izvajati v umetno ustvarjenih pogojih glede na temperaturo in vlago, pri čemer se beton strdi do kritične ali projektne trdnosti v krajšem času in z nižjimi stroški. Za doseganje želenih rezultatov se uporabljajo posebne tehnologije za mešanje, dostavo na mesto namestitve in poznejše strjevanje betona.

Predgrevanje betonske mešanice

Med pripravo betonske mešanice pri nizkih temperaturah jo segrejemo na 35-40 ° C, kar zagotovimo s predhodnim segrevanjem sestavnih delov.Voda segreva v kotlih na temperaturo 90 °, polnilo pa v bobnih na 60 ° C z uporabo pare, dimnih plinov in tople vode. Segrevanje cementa je popolnoma nemogoče.
Umetno ogrevana betonska mešanica za "zimsko" gradbišče je sestavljena drugače kot v topli sezoni. Če se poleti suhe komponente mešanice istočasno naložijo v lijak mešalnika, kamor so predhodno vlili vodo, potem je pozimi postopek naslednji - najprej se vlije voda in vlijejo grobe agregatne frakcije. Ko je mešalni boben naredil več obratov, se vanj naloži cement in pesek. Ignoriranje tega zaporedja dejanj bo privedlo do "varjenja" cementa.

Trajanje mešanja betonske mešanice pri negativnih temperaturah je treba v primerjavi s "poletnim" obdobjem mešanja povečati za 1,2-1,5-krat. Transport že pripravljenega betona se izvaja v ogrevanem, izoliranem in zaprtem vsebniku, pa naj bo to vedro ali karoserija avtomobila. Ogrevanje karoserije vozila je na ta način zagotovljeno - dvojno, izpušni plini iz motorja se usmerijo v tako ustvarjeno votlino, kar bo zmanjšalo toplotne izgube. Dostava betonske mešanice mora potekati pri največji možni hitrosti in brez vmesnih preobremenitev. Območja, kjer se betonska mešanica nalaga in raztovarja, morajo biti ograjena od vetra, izolirana pa morajo biti sredstva, skozi katera teče beton (debla).

Priprava betonskih del pozimi

Beton je treba položiti na podlago, katere pogoj popolnoma izključuje zmrzovanje mešanice vzdolž linije spoja z njo, pa tudi možnost deformacij zaradi nabrekanja tal. V te namene se dno betoniranega prostora segreva, dokler ne doseže pozitivne temperature, po polaganju mešanice pa se ohrani, da ne zmrzne, dokler beton ne pridobi kritične trdnosti.

Neposredno pred začetkom betoniranja opaž in armaturo očistimo iz ledu in snežne mase. Če premer armature presega 25 mm ali je izdelana iz trdega profiliranega valjanega jekla ali vsebuje kovinsko vgrajene elemente velike velikosti, potem je treba armaturo segreti v negativnih temperaturah pod -10 ° C.

Betoniranje v zimskih razmerah poteka hitro in neprekinjeno - vsako spodnjo plast betona je treba prekriti z novo, preden temperatura pade pod izračunano.

Sodobne tehnologije za izvedbo betonskih del v zimskem obdobju omogočajo doseganje visokokakovostnih gradbenih konstrukcij po optimalni ravni stroškov. Običajno so razdeljeni v tri skupine:

• tehnologija "termos", ki temelji na ohranjanju začetne toplote zmesi, segrete med pripravo ali pred polaganjem na delovnem mestu, pa tudi na uporabi toplotnih emisij, ki nastanejo zaradi reakcije cementa z vodo med utrjevanje betona;
• tehnologija umetnega segrevanja betonske mešanice, potem ko je bila postavljena v konstrukcijo;
• tehnologija kemičnega zmanjšanja ledišča vode v sestavi betonske mešanice in povečanje hitrosti reakcije cementa.

Glede na razmere na gradbišču se lahko zgornje metode utrjevanja betona pri nizkih temperaturah uporabljajo v kombinaciji. Končna izbira v korist ene od tehnologij temelji na vrsti konstrukcije in njenih dimenzijah, na tipu betona, njegovi sestavi in ​​konstrukcijski trdnosti, ki jo mora pridobiti, lokalnih podnebnih razmerah v času dela, energetskih zmogljivosti pri gradbišče itd.

Betonska dela pozimi in termos tehnologija

Njegovo bistvo je v polaganju mešanice betona s temperaturo v razponu od 15 do 30 o C v opaž z izolacijo. To bo betonu zagotovilo zadostno trdnost zaradi svoje začetne toplotne energije in eksotermne reakcije cementa, ki ne bo omogočila, da bi betonska konstrukcija zmrznila pred rokom. Količina toplote, ki nastane pri eksotermnih reakcijah, je odvisna od temperature zadrževanja in vrste cementa, uporabljenega za tvorbo mešanice.

Najboljši podatki o odvajanju toplote kažejo portlandske cemente visoke kakovosti in s hitrim strjevanjem. Zadrževanje toplote v betonu je v veliki meri odvisno od eksoterme, zato je treba betonska dela po tehnologiji "thermos" izvajati na mešanicah s hitro strjevalnimi in zelo eksotermnimi portlandskimi cementi, postavljenimi z umetno zvišano začetno temperaturo v dobro izolirano konstrukcijo.

Uporaba posebnih kemičnih dodatkov... Nekatere kemikalije - kalijev K 2 CO 3, kalcijev klorid CaCL, natrijev nitrat NaNO 3 itd. - če jih dodamo betonu v majhni količini, običajno največ 2% količine cementa, povečajo stopnjo strjevanja betona pri začetna faza strjevanja. Na primer, z vnosom kalcijevega klorida v količini 2% mase cementa zagotavlja 1,6 -kratno trdnost betona v 2,5 dneh od vgradnje v konstrukcijo v primerjavi z betonom enake sestave. , vendar ne vsebuje posebnega dodatka. Kemični dodatki prav tako zagotavljajo premik ledišča vode na -3 ° C, kar omogoča povečanje časa hlajenja betona in mu s tem zagotavlja večjo trdnost. Razkriti so podrobnejši podatki o metodah kemičnega izboljšanja lastnosti betona za zimsko gradnjo.

Priprava betonskih mešanic, vključno s kemičnimi dodatki, poteka z vročo vodo in segretimi polnili. Ko se tak beton odstrani iz mešalnika, ima običajno temperaturo 25 do 35 ° C, tik pred polaganjem pa se njegova temperatura spusti na približno 20 ° C. Polaganje v strukturo kemično spremenjenih betonov se izvaja pri zunanji temperaturi zraka -15 do -20 ° C, po namestitvi v izoliran opaž na vrh položimo eno ali dve plasti toplotne izolacije. Do utrjevanja betonske konstrukcije pride zaradi "termos" učinka s hkratnim delovanjem doziranih kemičnih sestavin. Tehnologija betoniranja "termos" je skupaj z uporabo kemikalij preprosta in relativno poceni; lahko jo uporabimo za ustvarjanje strukture s površinskim modulom (Mn) manj kot pet.

Betoniranje z vročim termosom... Temelji na hitrem segrevanju betona na 60-80 ° C in zbijanju zmesi v strukturi, preden se ohladi. Nadalje se betonska mešanica stara po "termos" tehnologiji ali pa se v času kritičnega povečanja trdnosti dodatno segreje.

Na gradbišču se betonska mešanica najpogosteje segreva z električnim tokom - vanjo so postavljene elektrode in dovaja se izmenični tok, segrevanje nastane zaradi upora betona. Moč in količina toplotne energije, ki nastane na enoto časa, sta neposredno sorazmerni z napetostjo na elektrodah in obratno sorazmerni z ohmskim uporom zmesi. V tem primeru je intenzivnost ohmske odpornosti odvisna od ravninskih dimenzij elektrod, razdalje med njimi in specifične ohmske odpornosti betonske mešanice.

Električno segrevanje betonske mešanice se izvaja pod tokom 380V, v redkejših primerih pod 220V. Za zagotovitev tega delovanja je gradbišče opremljeno s transformatorsko postajo, stikalno ploščo in nadzorno ploščo. Mešanico segrejemo neposredno v vedru ali v karoseriji tovornjaka. Prva metoda se izvede v naslednjem zaporedju - zmes, pripravljena v tovarni betona, se po cesti prevaža na gradbišče, posebna vedra, opremljena z elektrodami, se preobremenijo, segrejejo, dokler njena temperatura ne doseže 70-80 ° C, nato pa se postavi v opažu na mestu dela. Praviloma se uporabljajo čevlji z vedri, opremljeni s tremi jeklenimi 5 mm elektrodami, ki se napajajo v omrežje prek kabelskih priključkov. Za enakomerno porazdelitev betona v električnem vedru in poenostavitev nadaljnjega raztovarjanja je na telo žlice nameščen vibrator.

Po drugi metodi na gradbišče pripelje tovornjak tovornjak, katerega karoserija vsebuje betonsko mešanico in sledi ogrevalnemu mestu - njegovo telo se nahaja točno pod okvirjem elektrode. Delo vibracijske enote se aktivira, nato se elektrode vnesejo v beton, ki je v telesu, in se dovaja električni tok. Zmes segrevamo 10-15 minut, ko se segreje na 60 ° C (velja za hitro strjevalne portlandske cemente), do 70 ° C za portlandske cemente in do 80 ° C za žlindre Portland cemente.

Za hitro in v zelo kratkem času segrevanje betona na zahtevano temperaturo je pomembno, da mestu zagotovimo visoko električno moč. Na primer, 15-minutno segrevanje kubičnega metra betonske mešanice na 60 ° C bo trajalo 240 kW, hitrejše pa 10-minutno pri isti temperaturi-360 kW.

Naslednji del članka, namenjen ogrevanju mešanice, položene v strukturo, se nahaja.

Betonska dela je priporočljivo izvajati pri 24-urni zunanji temperaturi nad + 5 ° C. Potem pa bi se vsi gradbeni projekti v podnebnih razmerah večine regij naše države motili več kot šest mesecev. Za betoniranje v zimskih razmerah so bile razvite in uvedene v proizvodnjo različne metode, to so:

• Uporaba posebnih dodatkov, ki znižujejo ledišče vode. Najbolj znan dodatek je namizna sol.
• Uporaba ogrevanega opaža.
• Priprava betonske mešanice v vroči vodi.
• Uporaba visoko kakovostnih hitro vezanih cementov;
• Segrevanje betonske mase po oblikovanju.

Vse te metode se lahko uporabljajo pri vlivanju betona pozimi, kot samostojne možnosti ali v kombinaciji.

Kaj se zgodi z betonom pri temperaturah pod ničlo

Ko se beton strdi, pri normalnih temperaturah in vlažnosti voda v interakciji s cementom, peskom in drobljenim kamnom prispeva k njihovemu močnemu oprijemu. Rezultat je monolit z značilnostmi visoke trdnosti. Če dovolite zamrznitev vode v sestavi betonske mešanice, bo prišlo do nasprotnega, uničujočega učinka.

Vodna komponenta pri nizkih temperaturah se širi, povečuje prostornino in naredi maso ohlapno. In glavni element betona - cement - izgubi svoje lastnosti. Poleg tega bo zamrznjena voda ustvarila votline okoli delov armaturne kletke in s tem kršila celovitost konstrukcije. Po odmrzovanju betonska masa ne bo mogla več obnoviti potrebnih lastnosti. To je slabo za vsako strukturo, a glede na temelje je to stanje katastrofalno. Ali je mogoče beton natočiti pozimi? Za izvedbo gradbenih del pri nizkih zunanjih temperaturah je nezaželeno, vendar sprejemljivo ob upoštevanju določenih pravil in zahtev SNiP.

Praktične raziskave so določile mejno trdnost za različne vrste betona, po kateri zmrzovanje zanj ne bo kritično. V tem primeru izguba moči v končni obliki ne bo večja od 6%.

Dodatki, ki povečajo odpornost betona proti zmrzovanju

Betonska dela pozimi je treba izvajati z dodajanjem posebnih mešanic proti zmrzovanju v betonsko mešanico. Pomagajo znižati ledišče sestave in pospešijo vezavo in utrjevanje betona. Te snovi vključujejo:

• kalcijev klorid (namizna sol);
• natrijev klorid;
• natrijev nitrit in nitrat;
• natrijev formiat;
• kalijev kalij;
• lignosulfonat.

Vsak od teh dodatkov se betonski mešanici doda v majhnih odmerkih. 1-2% teže cementa zadostuje, da zimski beton pridobi potrebne lastnosti.

Dodatki proti zmrzovanju poleg svojega glavnega namena izboljšujejo lastnosti trdnosti materiala, povečujejo njegovo gostoto in pozitivno vplivajo na trajnost strukture.

Priprava betonske mešanice pozimi

Poleg uporabe dodatkov proti zmrzovanju se zimsko betoniranje izvaja s toplo sestavo. Temperaturo betonske mešanice je treba dvigniti na 35-40 stopinj. V ta namen se segreva voda in agregati, fini in grobi. Cementa ni mogoče kategorično segrevati, ampak ga je treba hraniti v toplem prostoru.

Odlično je, če je na gradbišču električno ogrevan betonski mešalnik, saj je treba beton toplo vliti le pozimi. Običajni mešalnik se segreva tako, da skozi njega teče zelo vroča voda. V hladni sezoni se postopek priprave betonske mešanice razlikuje od običajnega:

• najprej se v betonski mešalnik vlije vroča voda z dodatki, raztopljenimi v njej;
• vlijejo segreti agregati;
• segrevanje peska in drobljenega kamna se lahko izvede z vročim zrakom s pomočjo kompresorja ali v posebnih pečicah;
• po mešanju dodamo cement;
• postopek mešanja betonske mešanice se sčasoma poveča za približno polovico v primerjavi z običajnimi pogoji.

Končano zmes vlijemo v vnaprej pripravljen opaž. Pred tem je treba odstraniti morebitno zmrzal in ogreti armaturno kletko na kakršen koli primeren način: s prenosnimi žerjavicami na gorivo, toplotnimi pištolami, elektriko.

Betoniranje pozimi je treba izvajati neprekinjeno, da se zagotovi trdnost in homogenost konstrukcije. Časovni interval med vlivanjem posameznih delov betonske mešanice mora biti tak, da temperatura pod ničlo nima časa vplivati ​​na prejšnji del. Oblikovani del konstrukcije je treba takoj pokriti s toplotnoizolacijskimi materiali, PVC folijo.

Nega betona pozimi

Uporaba vroče raztopine in uporaba dodatkov proti zmrzovanju sta pri zimskem delu zelo pomembna. Nič manj bistvenega pa ni, da pozimi kompetentno organiziramo pogoje utrjevanja in ustrezno nego betona. Za podaljšanje časa hlajenja končne konstrukcije uporabite vse ustrezne materiale: film, seno, slamo, toplotnoizolacijske preproge.

Odličen učinek zagotavlja uporaba opažev iz fiksne polistirenske pene. Pomagal bo betonski masi enakomerno zoreti, ne da bi zmrznil, potem ko je beton nastavil konstrukcijsko trdnost, bo služil kot kakovostna toplotna izolacija in jo zaščitil pred škodljivimi vplivi okolja.

V industrijskih razmerah in na velikih gradbiščih se uporablja tudi metoda, kot je električno ogrevanje. Užitek ni poceni, ampak zelo učinkovit. Električno ogrevanje je mogoče izvesti na dva načina: s priključitvijo elektrod na armaturno kletko ali z njihovo postavitvijo v betonsko maso.

Za nadzor procesa se uporabljajo posebne avtomatske naprave s senzorji. Če jih ni, se delo opravi ročno z občasnim merjenjem temperature in vklopom / izklopom elektrod, ko temperatura doseže + 30 ° C.

Za ogrevanje betonske mase z električno energijo se uporabljajo naslednja sredstva:

• PNSV žica, sestavljena iz jeklene palice in PVC izolacije. Prerez je lahko od 1 do 6 mm. Primerno za električna omrežja z izmeničnim tokom do 380 V ali z enosmernim tokom - do 1000 V. Uporablja se kot grelni element za utrjevanje betona v zimskih razmerah s pomožnim transformatorjem.
• Kabli BET finskega proizvajalca in kabli KDBS ruskega proizvajalca so zasnovani posebej z namenom uporabe v gradbeništvu za pospešitev časa strjevanja betona. Omeniti velja, da uporaba teh žic ne potrebuje transformatorjev, delujejo iz običajnega gospodinjskega električnega omrežja 220 V.

Ogrevalni kabel izbrane znamke, izračunana moč, je ovit okoli armaturne kletke s približnim korakom 250-300 mm. Znotraj konstrukcije se žice ne smejo prekrivati, močno povešati in tudi ne smejo biti položene globlje od 200 mm. Če z betonsko mešanico ni treba vliti samostojnega elementa, ampak tistega, ki je povezan z obstoječim delom, je treba polaganje žice začeti od stičišča.

En kvadratni meter običajno porabi približno 4 m žice. Ta količina je določena empirično, na podlagi izračuna, da je za segrevanje 1 m3 betona potrebnih 0,4-1,5 kW moči. Na določitev natančne številke vplivajo debelina izdelka, vrsta opažev, lastnosti in sestava same betonske mešanice. Za pritrditev kablov se uporablja pletilna armaturna žica.

Priključitev na omrežje ali transformator se izvede na koncu celotnega kompleksa oblikovalskih del. V tem primeru je treba popolnoma izključiti možnost poškodb grelnih kablov.