Зимний бетон: бетонирование в условиях холода

15.12.2020

Вопрос о том, как вести бетонирование в зимний период, весьма актуален. В промышленном, гражданском, военном строительстве необходима непрерывность процесса при любых внешних температурах. Нередко такая потребность возникает и в частном секторе.

Между тем в большинстве российских регионов отрицательные температуры держатся в среднем по полгода. Это требует разработки и применения эффективных технологий мероприятий с бетоном в холодный период.

Что такое зимнее бетонирование

Для начала уточним, что подразумевается под понятием зимнее бетонирование. Оно не определяется «на глазок» и не ориентируется на календарные даты. Есть очень четкий критерий. В соответствии с СП 70.13330.2012, регламентирующим несущие и ограждающие конструкции, так называется проведение бетонных работ, когда среднесуточные температуры наружного воздуха ниже +5°С, а минимальные суточные температуры ниже 0°С. Таким образом, под это определение подпадает ведение «мокрых» работ в достаточно широком диапазоне температур и охвате времен года – от поздней осени до ранней весны, независимо от выпадения снега. В этом же нормативе указано, что укладка бетона при отрицательных температурах возможна только при создании определенных условий, обеспечивающих получение необходимых свойств и характеристик стройматериала и, соответственно, конструкций из него. Иначе это приведет к неисправимым изменениям в структуре.

Особенности зимнего бетонирования

Холодный воздух негативно влияет на схватывание бетона и достижение им необходимой прочности. Чем температурные показатели дальше от оптимальных, тем медленнее идет твердение и набор прочности стройматериала, а при приближении к нулевой отметке эти процессы практически замирают. Причина в том, что для наступления реакций гидратации (образования молекулярных связей) при смешивании цемента с водой требуется определенное время, поэтому внутри бетонной смеси довольно долго сохраняется свободная вода. В условиях низких температур она замерзает, реакции гидратации останавливаются, и даже при дальнейшем оттаивании смеси прочность конечного продукта будет ниже требуемой.

Кристаллизация воды не только негативно сказывается на реакциях гидратации, но и существенно повышает пористость материала. При замерзании заполнившей пустоты воды происходит увеличение внутреннего давления, материал расширяется, и арматура недостаточно сцепляется с бетоном. Это снижает прочность и морозостойкость искусственного камня.

Таким образом, бетонирование в зимнее время должно решить следующие задачи:

• предотвратить замерзание бетонной смеси в ходе перевозки, укладки и уплотнения;
• не допустить замерзания «мокрого» бетона до набора им критической прочности;
• создать благоприятные по температуре и влажности условия для набора бетоном прочности в процессе затвердения.

Зимнее бетонирование должно обеспечить набор критической прочности стройматериала, которая составляет 30–50% от проектной прочности. При наличии необходимых условий она набирается через 3-5 дней после заливки. Таким необходимым условием является оптимальная температура бетонной смеси. Она должна быть не ниже 5°С для стандартной заливки монолитных конструкций и не ниже 20°С для тонкого слоя.

Важно! Для получения зимнего бетона следует применять портландцементы и высокомарочные быстротвердеющие цементы. Марка бетона должна быть не ниже М400 (B 32,5).

Технологии бетонирования зимой

Все методы зимнего бетонирования делятся на две категории: «теплый» и «холодный» бетон.

1. В первую группу входит материал, который тем или иным способом подогревается. Сюда относятся:

• Метод термоса, основанный на использовании собственного тепла бетонной смеси. Она замешивается на теплой (70-80°С) воде и заранее прогретых заполнителях. Опалубку также прогревают, а залитый бетон укрывают теплоизолирующим материалом. Данная технология зимнего бетонирования подходит для крупных массивных конструкций с толстыми стенками. Вариант – метод горячего сухого термоса, при котором бетонную смесь можно укладывать даже на промерзшее основание, если предварительно засыпать его горячим (200–300°С) керамзитом.
• Устройство тепляков. Над залитым бетоном сооружают шатры, внутри которых устанавливают тепловые пушки или горелки для поддержания нужной температуры.
• Искусственный прогрев бетона различными способами (проводом, электродами, инфракрасным излучением, кондуктивным, индукционным методом и т.д.).

Следует учесть, что для прогрева и обогрева бетона потребуется дополнительное оборудование и расход электроэнергии, к тому же надо будет постоянно контролировать температуру в толще бетона во избежание большого температурного градиента.

2. «Холодным» бетоном называют методы зимнего бетонирования с применением противоморозных добавок и ускорителей твердения бетона. Некоторые присадки сочетают эти функции со свойствами пластификаторов. Преимущества «холодного» метода:

• возможность бетонирования при низких температурах вплоть до -20°С.
• не требуется тепловой обработки уложенного бетона;
• снижение расхода воды.
• увеличение прочности бетона не менее чем на 10%;
• усиление сцепления с арматурой;
• повышение водонепроницаемости и морозостойкости бетона.

Важно! Традиционно использующиеся в качестве противоморозных добавок соли и электролиты не всегда эффективны, а в ряде случаев вредны. Поэтому рекомендовано использовать готовые присадки, разработанные и апробированные в лаборатории. Их можно использовать также для «теплого» бетона, что экономит электроэнергию.

Конкретные способы зимнего бетонирования выбирают в зависимости от ряда факторов: имеющегося оборудования, типа конструкции, температуры воздуха, состава бетонной смеси, наличия и типа армирующих элементов, рентабельности.

Уход за бетоном в зимний период

Основные правила по уходу за бетоном зимой изложены в уже упомянутом СП 70.13330.2012. Согласно этому документу, температурно-влажностное выдерживание бетона в зимних условиях производят следующими способами:

• методом термоса;
• с применением противоморозных добавок;
• с электротермообработкой бетона;
• с обогревом горячим воздухом, в тепляках.

В Своде правил подробно рассматривается, в каких условиях и каким образом применять ту или иную методику ухода за набирающим прочность бетоном, а также приведены правила контроля этого процесса. Так, следует обратить внимание, что при электродном зимнем прогреве бетона недопустимо использовать в качестве электродов арматуру заливаемой конструкции.

Данный вид прогрева проводится до набора бетоном не более 50% расчетной прочности. Если требуемая прочность бетона превышает этот показатель, для дальнейшего ухода за бетоном применяется способ термоса.

На практике, в особенности в частном секторе, широко применяется также дополнительное утепление опалубки. Это очень актуально для небольших конструкций, зимой промерзающих насквозь.

Бетонирование зимой: способы, особенности, необходимые мероприятия

При необходимости проведения зимнего бетонирования главной проблемой являются низкие температуры окружающей среды, которые приводят к замерзанию строительных материалов. Соответственно, технология бетонирования в зимних условиях направлена на предотвращение замерзания воды и других материалов.
Требования к зимнему бетонированию определяются СНиП 3.03.01, согласно которому зимними условиями считаются температуры ниже 5°С.

Особенности зимнего бетонирования

Существуют две важные причины, усложняющие процесс укладки бетона зимой.

• При низких температурах замедляется процесс гидратации цемента, что является причиной увеличения сроков набора твердости бетоном. Полный набор прочности бетона при применении противоморозной добавки наступает через 90 суток при расчетной температуре отведения бетона 0 °С, согласно рекомендациям по применению противоморозных добавок в бетон.

  Рост прочности бетонов с противоморозной добавкой:

Расчетная температура отвердения бетона 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	20	30	50	60

При минусовых температурах ниже -15°С до -25°С наряду с противоморозными добавками применяются ускорители твердения бетонной смеси. Этот комплекс вводимых добавок позволяет экзотермической реакции цемента, добавок и воды выделить большее количество тепла, существенно ускорить гидратацию цемента (т.е. использовать для реакции максимальное количество воды и сохранить температуру за счет выделяемого тепла при реакции), что улучшает набор первоначальной прочности бетона при отрицательных температурах.

  При температуре окружающей среды равной 20°С, в течение недели бетон набирает около 70% проектной прочности. При понижении температуры до 5°С для набора такого уровня прочности потребуется времени в 3-4 раза больше.

• Еще одним нежелательным процессом является развитие сил внутреннего давления, которые возникают из-за расширения замерзшей воды. Это явление приводит к разупрочнению бетона. Помимо этого, из замерзшей воды вокруг заполнителей образуются ледяные пленки, нарушающие связь между компонентами смеси. Поэтому категорически запрещается добавление воды в бетонную смесь на строительной площадке, особенно в холодный период времени, т. к. подвижность бетонной смеси регулируется пластифицирующими хим. добавками для сохранения водоцементного соотношения в бетонной смеси.

  При замерзании воды в порах твердеющей смеси развивается значительное давление, которое приводит к разрушению структуры неокрепшего бетона и снижению его прочностных характеристик.

  Снижение прочности тем значительнее, чем в более раннем возрасте бетона замерзла вода. Наиболее опасным является период схватывания бетонной смеси. Если смесь замерзнет сразу после укладки ее в опалубку, то ее прочность при отрицательных температурах будет обусловлена только силами замерзания. При повышении температуры процесс гидратации цемента возобновится, но прочность такого бетона будет значительно уступать аналогичной характеристике материала, который не подвергался замораживанию.

  Противостоять замораживанию без структурных разрушений может только бетон, который уже набрал определенное значение прочности. Важно соблюдать правило беспрерывной укладки бетона во избежание холодных швов.

  В современном строительстве в мировой практике наиболее распространен способ зимнего бетонирования, когда бетонная смесь предохраняется от замерзания во время ее схватывания и набора определенной величины прочности, которая называется критической.

Под критической величиной прочности бетона принимают прочность, которая равна 50% от марочной. В конструкциях ответственного назначения бетон предохраняется от замерзания до достижения 70% от проектной прочности.

  В современном строительстве применяют несколько способов бетонирования в зимний период:

• использование добавок противоморозного действия;
• укрытие бетонной смеси пленкой ПВХ и другими утеплителями;
• электрический и инфракрасный прогрев бетона;
• сооружение временного укрытия с прогревом тепловыми пушками.

  Если будет использоваться прогрев тепловыми пушками, то укрытие из пленки ПВХ укладывается не на поверхность бетона, а на временный каркас из досок, брусков и т. п. Создается нечто наподобие низкой «палатки» или «шатра» над бетонной конструкцией и под это укрытие ставятся тепловые пушки. Чем выше будет температура под шатром, тем быстрее будет идти процесс набора прочности, и соответственно, раньше можно будет прекратить прогрев. В большинстве случаев, для первичного набора прочности бетона, достаточной для проведения дальнейших работ, хватает 1-3 суток прогрева тепловыми пушками. За это время бетон может набрать до 50% марочной прочности.

Применения добавок противоморозного действия

Технологически наиболее удобным и экономически выгодным методом проведения зимнего бетонирования является применение противоморозных добавок. Этот способ гораздо дешевле бетонирования с прогревом электричеством и инфракрасными лучами.

Существует довольно много мифов относительно вредности и полезности тех или иных противоморозных добавок для бетонов. Им приписывают и коррозию арматуры, и снижение прочности, и снижение морозостойкости. Это не так. Многие из противоморозных добавок, наоборот, являются ингибитором коррозии, положительно влияют на сцепляемость арматуры с бетоном. При нормальном % введении добавок в бетон наблюдается некоторое отставание в темпах набора прочности, но по достижении 28 суточного возраста часто наблюдается больший прирост марочной прочности именно у бетонов с противоморозными добавками.

Модификаторы противоморозного действия могут использоваться как самостоятельно, так и в сочетании с различными методами подогрева.

  Все существующие «зимние» добавки в бетон можно разделить на три основные группы.

• К первой группе относят добавки, которые либо слабо ускоряют, либо слабо замедляют процессы схватывания и твердения смеси. Представители этого класса – сильные и слабые электролиты, неэлектролиты и составы органического происхождения – карбамид и многоатомные спирты.
• Ко второй группе принадлежат модификаторы на основе хлорида кальция. Эти вещества имеют способность сильно ускорять процессы схватывания и твердения и обладают значительными антифризными свойствами.
• В третью группу входят вещества, обладающие слабыми антифризными свойствами, но являющиеся сильными ускорителями схватывания и твердения с сильным тепловыделением сразу после заливки. Сфера применения этих добавок невелика, но они представляют интерес с научной точки зрения. К таким добавкам относятся трехвалентные сульфаты на основе алюминия и железа.

Мероприятия, увеличивающие эффективность применения противоморозных добавок

Противоморозные добавки выполняют важную роль – активируют процессы твердения смеси и снижают температуру замерзания жидкой фазы. Но для получения эффективного результата, наряду с использование модификаторов, необходимо выполнять ряд сопутствующих мероприятий.

• Созданию внутренней теплоты в бетонной смеси способствует предварительный прогрев ее компонентов.
• После окончания укладки поверхность бетона необходимо утеплить матами, что позволит сохранить тепло, выделенное в результате экзотермической реакции цемента и воды, и сохранить условия, подходящие для твердения.
• Зимой наиболее эффективно использовать портландцементы и высокомарочные быстротвердеющие цементы.

  При изготовлении бетонной смеси из подогретых компонентов применяют иной порядок загрузки всех элементов, чем в традиционных летних условиях, когда все сухие составляющие одновременно загружаются в заполненный водой барабан смесителя. Зимой, чтобы избежать заваривания цемента, сначала в барабан заливают воду, затем засыпают крупный заполнитель, а потом проворачивают барабан несколько оборотов и засыпают песок и цемент.

  Продолжительность перемешивания компонентов в зимнее время должна быть увеличена примерно в полтора раза.

• Места погрузки и выгрузки бетонной смеси необходимо изолировать от воздействия ветра, а средства подачи смеси – тщательно утеплить.
• Опалубка и арматура должны быть очищены от снега и наледи, арматуру необходимо отогреть до положительной температуры.
• Обязательное условие зимнего бетонирования – быстрые темпы его проведения, для минимизации потери тепла в бетонной смеси, так как гидратация цемента в смеси наступает через сорок минут после затворения.

Метод «термоса»

  Технологически метод «термоса» осуществляется укладкой смеси положительной температуры в утепленную опалубку. Бетон набирает прочность благодаря начальному теплосодержанию и экзотермическому выделению при реакции гидратации цемента.

  Максимальное тепловыделение обеспечивают портландцементы и высокомарочные цементы. Особо эффективен метод «термоса» в сочетании с противоморозными добавками.

  Бетонирование методом «горячего термоса» заключается в кратковременном прогреве смеси до 60-80°С, уплотнении ее в горячем состоянии и выдерживании в «термосе» или с применением дополнительного подогрева.

  

  В условиях строительной площадки бетонную смеси разогревают с помощью электродов. Смесь выступает в цепи переменного электротока в роли сопротивления. Электропрогрев проводят в кузовах автосамосвалов или бадьях.

Способы искусственного нагрева и прогрева бетона

Сущность этого метода заключается в создании и дальнейшем поддержании температуры смеси при максимально допустимой величине, пока бетон не наберет требуемую прочность. Этот способ применяется в случаях, когда метода «термоса» оказывается недостаточно.

  Существует несколько вариантов достижения требуемого результата:

• Электродный
  
  Физический смысл электродного прогрева аналогичен вышеописанному методу электродного разогрева смеси. В данном случае используется теплота, которая выделяется смесью при пропускании через нее электрического тока. Для проведения электротока к бетону применяют электроды нескольких типов: пластинчатые, струнные, полосовые, стержневые. Наиболее эффективными являются пластинчатые электроды, изготавливаемые из кровельной стали. Пластины нашивают на поверхность опалубки, непосредственно соприкасающуюся с бетоном, и подключают к разноименным фазам сети. Между противолежащими электродами происходит токообмен, в результате чего осуществляется нагрев всей бетонной конструкции.

• Кондуктивный (контактный)
  
  Сущность контактного или кондуктивного нагрева заключается в использовании тепла, выделяемого в проводнике во время прохождения по нему электротока. Контактным способом теплота передается всем поверхностям бетонного элемента. От поверхностей тепло распространяется по всей конструкции. Для контактного нагрева бетона используют термоактивные гибкие покрытия или термоактивные опалубки.

• Инфракрасный
  
  Способ инфракрасного нагрева основан на способности инфракрасных лучей при их поглощении телом трансформироваться в тепловую энергию. Теплота от излучателя к нагреваемому телу осуществляется моментально без использования переносчика тепла. В качестве генераторов инфракрасных волн используют кварцевые и трубчатые металлические излучатели. Инфракрасный нагрев применяется для отогрева арматуры, промороженных бетонных поверхностей, тепловой защиты уложенной бетонной смеси.

• Индукционный
  
  При индукционном нагреве используется теплота, которая выделяется в стальной опалубке или арматурных деталях и изделиях, расположенных в электромагнитном поле катушки-индуктора. Этот метод применяется с целью отогрева ранее выполненных бетонных конструкций при любой температуре окружающей среды и в любой опалубке.

  Чтобы ускорить процесс распалубки и дальнейшего нагружения конструкции в холодный период времени целесообразно использовать класс бетона на порядок выше, для быстрого набора нормируемой прочности.

Соблюдение рекомендаций по зимнему бетонированию позволит избежать утраты прочностных характеристик бетонных и железобетонных конструкций, выполненных при пониженных температурах наружного воздуха.

Как защитить бетон во время заливки в холодную погоду

Бетонирование в холодную погоду требует от подрядчиков поддержания минимальной температуры бетона для обеспечения надлежащего набора прочности и отверждения.

4 декабря 2013 г.

Kim Basham, PhD PE FACI

KB Engineering LLC

Водяные нагреватели обеспечивают равномерное распределение тепла по бетону. Здесь полиэтиленовый лист покрывает плиту на уровне грунта. Трубы водяного отопления были размещены поверх поли, и вся система покрыта изолирующими покрытиями.

Бетонирование в холодную погоду преследует три основные цели: 1) защитить только что уложенный бетон от раннего промерзания, 2) защитить бетон для обеспечения достаточного набора прочности и 3) защитить бетон от теплового удара и растрескивания в конце период защиты.

Согласно Руководству по бетонированию в холодную погоду ACI 306, холодная погода существует, когда температура воздуха упала или ожидается, что она упадет ниже 40°F в течение периода защиты. Период защиты – это время, необходимое для предотвращения воздействия на бетон холодных погодных условий. (Подробнее об этом определении см. врезку.)

Защита от раннего замерзания

Замерзание только что уложенного бетона может привести к немедленному и необратимому повреждению; последующее отверждение не восстановит свойства бетона. Повреждения возникают из-за того, что при замерзании вода увеличивается в объеме на 9 процентов. Образование кристаллов льда и, как следствие, расширение пасты может снизить прочность на сжатие и увеличить пористость затвердевшего бетона. Снижение прочности до 50 процентов может произойти, если замерзание происходит в первые несколько часов после укладки бетона или до того, как бетон достигнет прочности на сжатие примерно 500 фунтов на квадратный дюйм.

Этот тротуар был уложен в начале зимы в Вайоминге и замерз, пока был свежим, образуя ледяные слепки, отмеченные темными расходящимися линиями. Тротуар сильно изъеден и изношен в первый год эксплуатации. Шкала указана в миллиметрах.

Вновь уложенный бетон должен быть защищен от раннего замерзания до тех пор, пока количество воды для затворения или степень насыщения не будут достаточно уменьшены в процессе гидратации, термин, используемый для описания химической реакции между портландцементом или вяжущими материалами и вода. Во время гидратации степень насыщения постоянно снижается по мере того, как вода затворения соединяется с вяжущими материалами, а бетон застывает и затвердевает. Из-за процесса гидратации количество воды, доступной для замеса для образования кристаллов льда, постоянно уменьшается, поэтому снижается риск необратимого повреждения бетона в случае замерзания.

При отсутствии внешних источников воды критическая степень насыщения, при которой один цикл замораживания не приводит к необратимому повреждению бетона, возникает, когда бетон достигает прочности примерно 500 фунтов на квадратный дюйм. При заданных температурах твердения хорошо порционные бетонные смеси должны достигать этой прочности в течение 24-48 часов. Поэтому очень важно, чтобы только что уложенный бетон был защищен от замерзания в течение первых 24–48 часов или до тех пор, пока бетон не достигнет прочности примерно 500 фунтов на квадратный дюйм.

Когда бетон достигает прочности не менее 500 фунтов на квадратный дюйм, он может выдержать один цикл замораживания и оттаивания без повреждений, если бетон содержит воздух и не подвергается воздействию внешнего источника воды. Для воздействия повторяющихся циклов замораживания и оттаивания новый бетон должен достигать прочности не менее 3500 фунтов на квадратный дюйм или 4000 фунтов на квадратный дюйм, если он будет подвергаться повторяющимся циклам замораживания и оттаивания и химикатов против обледенения. Во избежание преждевременного повреждения от холода защищайте бетон как можно скорее после укладки, уплотнения и отделки.

Периоды температуры и защиты

Для защиты от раннего промерзания поддерживать соответствующую температуру бетона, указанную в строке 1 таблицы 1, в течение периодов времени, указанных в строке 1 таблицы 2. Бетон с ускоренным схватыванием можно получить, включив ускоряющие химические добавки, уменьшающие водоцементное отношение (в/см), увеличивающие содержание цемента, уменьшающие количество дополнительных вяжущих материалов или заменяющие цементы общего назначения цементом III типа (с высокой ранней прочностью). Минимальные температуры бетона в строке 1 таблицы 1 являются функцией минимального размера сечения, поскольку чем массивнее сечение, тем медленнее оно теряет тепло.

В соответствии со строкой 1 в таблицах 1 и 2 минимальная температура бетона при укладке и поддержании составляет 55 °F для бетонной секции с минимальным размером 12 дюймов, а минимальные периоды защиты составляют два и один день для нормально отвержденных и быстросхватывающихся бетонных смесей соответственно. В строке 1 в таблицах 1 и 2 указаны минимальные температуры бетона и продолжительность, чтобы гарантировать, что вода для смешивания во вновь уложенном бетоне не замерзнет.

В строках 2, 3 и 4 таблицы 1 указаны минимальные температуры бетона в смеси для указанных температур воздуха. По мере снижения температуры воздуха рекомендуемая температура бетонной смеси увеличивается, чтобы компенсировать потери тепла между замешиванием и укладкой бетона. Рекомендации по температуре смеси помогают обеспечить достижение минимальной температуры бетона при укладке и поддержании (строка 1, таблица 1).

Защита для обеспечения достаточного набора прочности

Скорость затвердевания и набора прочности бетона зависит от температуры бетона. Низкие температуры бетона уменьшают скорость гидратации и, следовательно, замедляют скорость набора прочности. Для обеспечения того, чтобы вновь уложенный бетон приобрел необходимую прочность для безопасного снятия опалубки, опор и опор, а также безопасной нагрузки конструкции во время и после строительства, необходимо поддерживать адекватную температуру бетона в течение периода защиты или отверждения.

При наличии требований к прочности в раннем возрасте используйте Таблицу 2, чтобы определить минимальные периоды защиты для следующих условий эксплуатации: 1) без нагрузки, без воздействия; 2) без нагрузки, на открытом воздухе; 3) частичная нагрузка, открытая; и 4) полная загрузка. В зависимости от требований к нагрузке и условий воздействия может потребоваться продление периода защиты сверх минимумов, перечисленных в строке 1 таблицы 2.

«Без нагрузки, без воздействия» означает, что бетонный элемент не будет нести значительных нагрузок в течение периода защиты. и не будет подвергаться воздействию условий замерзания в процессе эксплуатации. «Без нагрузки, открытый» означает, что бетонный элемент не будет нести значительных нагрузок в течение периода защиты и будет подвергаться воздействию условий замерзания в процессе эксплуатации. «Частичная нагрузка, открытая» означает, что бетонный элемент будет выдерживать нагрузки, которые меньше доступной несущей способности в начале срока службы в течение периода защиты, и будет подвергаться воздействию условий замерзания в процессе эксплуатации. Элементы, требующие перекрепления для восприятия строительных нагрузок до достижения заданной прочности, имеют условия эксплуатации «Полная нагрузка» и обычно требуют, чтобы подрядчик определял прочность бетона на месте.

Например, условием эксплуатации бетонного покрытия автостоянки толщиной 6 дюймов на коммерческой строительной площадке, которое будет подвергаться воздействию зимних условий и будет отлито из бетона с ускоренным схватыванием, будет «Частичная нагрузка, открытая» и требуется минимум срок защиты 4 дня. Согласно Строке 1 Таблицы 1, минимальная температура бетона 55°F должна поддерживаться в течение четырехдневного периода защиты.

«Без нагрузки, открытый» означает, что бетонный элемент не будет нести значительных нагрузок в течение периода защиты и будет подвергаться воздействию условий замерзания в процессе эксплуатации.

Методы защиты

Методы поддержания минимальной температуры, как показано в строке 1 таблицы 1, включают изоляцию (одеяла и доски), системы обогрева, такие как электрические одеяла и системы водяного отопления, неотапливаемые или отапливаемые помещения или комбинация методов.

Изоляция является наиболее экономичным средством поддержания адекватной температуры отверждения, поскольку в этом методе используется тепло гидратации или тепло, выделяющееся в результате химической реакции между цементом и водой. В зависимости от массы бетона, содержания цемента и условий окружающей среды (например, температуры воздуха и ветра) изоляция обычно может поддерживать адекватную температуру отверждения за счет улавливания тепла гидратации.

Как можно скорее накройте бетон одеялами, чтобы уловить как можно больше тепла гидратации. Улавливание раннего тепла гидратации поможет поддерживать температуру отверждения, но также будет способствовать гидратации, которая, в свою очередь, производит дополнительное тепло. Обязательно защитите углы и поверхности, так как эти области наиболее подвержены замерзанию и повреждениям в раннем возрасте.

В экстремальных зимних условиях иногда теплоты гидратации недостаточно для поддержания адекватной температуры отверждения, и требуется дополнительное тепло. Дополнительное тепло может подаваться с помощью электрических бетонных одеял, водяных обогревателей и отапливаемых помещений. Конечно, использование дополнительного тепла увеличивает стоимость бетонирования в холодную погоду.

При использовании пламенных нагревателей для обогрева помещений обеспечьте надлежащую вытяжную вентиляцию, чтобы предотвратить обугливание бетона и проблемы с безопасностью угарного газа для рабочих.

Водяные нагреватели обеспечивают циркуляцию нагретой гликолево-водной жидкости через систему теплопередающих шлангов, размещенных на бетоне или опалубке. Как правило, шланги покрыты бетонными изоляционными покрытиями для улавливания и удержания тепла.

Топливные нагреватели для нагревательных кожухов должны иметь вентиляцию и не должны располагаться для прямого нагрева или высушивания бетона. Свежие бетонные поверхности, подвергшиеся воздействию углекислого газа от невентилируемых нагревателей, могут быть повреждены из-за карбонизации бетона. Карбонизация происходит, когда углекислый газ вступает в реакцию с продуктами гидратации цемента, создавая мягкую и известковую поверхность. Невентилируемые нагреватели также выделяют угарный газ. Конечно, высокие концентрации этих газов опасны для рабочих.

Защита от теплового удара и растрескивания

Защитите бетонные поверхности и углы от холода, накрыв все поверхности. 24-часовой период. В противном случае поверхность бетона может остывать слишком быстро, создавая температурные градиенты между поверхностью и внутренними частями бетона, и результирующие термические напряжения могут вызвать растрескивание поверхности. Подумайте о том, чтобы оставить изоляцию на месте и постепенно уменьшать количество источников тепла, пока температура бетона не остынет до средней температуры воздуха. Строка 5 в таблице 1 показывает максимально допустимое падение температуры поверхности в первые 24 часа после окончания защиты во избежание термического растрескивания поверхности.

Предварительное планирование является ключом к успешному бетонированию в холодную погоду. При разработке следующего плана бетонирования в холодную погоду рассмотрите три основные задачи: защитить бетон от раннего промерзания, защитить, чтобы обеспечить достаточный прирост прочности, и защитить от теплового удара и растрескивания.

Ссылки

ACI 301-10 Спецификации для структурного бетона, Американский институт бетона, www.concrete.org

ACI 306R-10 Руководство по бетонированию в холодную погоду, Американский институт бетона, www.concrete.org

Косматка С.Х. и Wilson, M.L., Design and Control of Concrete Mixtures , 15 ^th Edition, 2011, Portland Cement Association, www.cement.org

Что такое «холодная погода»? Бетонирование в холодную погоду и Стандартная спецификация ACI 306.1-90 для бетонирования в холодную погоду определяют «холодную погоду» по-разному. Спецификация написана на обязательном языке, а Руководство — нет.

Документы ACI постоянно развиваются, чтобы оставаться в курсе последних тенденций в бетонном строительстве. Иногда обновления одного документа другим могут конфликтовать из-за задержки внесения комитетами изменений и обновления всех других затрагиваемых документов. По словам Кевина Макдональда, заместителя председателя комитета 306 ACI, именно так обстоит дело с определением «холодная погода». Это ставит подрядчика в затруднительное положение, но Макдональд говорит, что отрасль движется к более четкому определению, используемому в Руководстве ACI 306R-10 по бетонированию в холодную погоду. «Подрядчики должны искать определение, используемое в их спецификации. Если есть ссылка на старое определение, подрядчики должны попытаться изменить его на определение, используемое в ACI 306R-10», — предлагает он.

Подсказки для холодной погоды бетон.

Программное обеспечение.

Преданность движет нами

Chryso и GCP запускают EnviroMix SE для увеличения прочности бетона на выставке CONEXPO 20230107

Самая быстрая и точная программа для выполнения земляных работ

InSite Elevation Pro предлагает самое быстрое решение для работы в отрасли, поэтому вы можете претендовать на большее количество рабочих мест с тем же персоналом. После того, как предложение будет выиграно, Elevation Pro предоставит вам инструменты для создания моделей управления машинами с помощью GPS без необходимости использования сложной программы САПР.

Принять участие в конкурсе лучших продуктов 2023 года от Concrete Contractor (срок действия продлен)

Тысячи продуктов, инструментов, оборудования и машин предназначены для помощи бетонным подрядчикам, некоторые из них выделяются среди остальных своими инновациями и преимуществами. Срок ПРОДЛЕН до 20 февраля 2023 г.

Салливан из PCA: рецессии нет, но ожидается ослабление экономики

Главный экономист PCA Эд Салливан прогнозирует ослабление экономики в 2023 году, при этом увеличение расходов, связанных с законопроектом об инфраструктуре, окажет незначительное влияние. Он также прогнозирует снижение потребления бетона в частном секторе на 3,5%.

Как отбивать армированный бетон при сверлении с помощью перфораторов Diablo

Производительность падает при ударе по арматуре при сверлении. С перфораторами Rebar Demon вы можете сверлить до 7 раз дольше в армированном бетоне и оставаться эффективным!

Экономия 15 миллионов долларов на ремонте за счет использования правильной системы крепления бетона

Здание Хелмсли в Нью-Йорке начало трескаться и отваливались большие куски камня. Система крепления Cintec помогла сэкономить миллионы на проекте

Инструмент для измерения и рисования на основе движения Moasure ONE

Запатентованное приложение-компаньон Moasure PRO предлагает пользователям возможность экспортировать чертежи измерений в различные форматы, включая файлы PDF, CSV и DXF.

Советы и стратегии по работе с композитами GFRP в строительстве

Всего несколько советов и стратегий позволяют бетонным подрядчикам безопасно и эффективно работать с композитами GFRP (полимер, армированный стекловолокном) для создания долговечных конструкций, включая мосты, бетонные панели , морские дамбы и многое другое.

Эволюция подрядчика по заливке стен

Рич Кубица, владелец компании K-Wall Poured Walls, LLC всю свою жизнь посвятил работе с бетонными фундаментами и стенами. Как и большинство футуристов, способных предвидеть радикальные идеи, он решил, что пришло время добавить к своим предложениям сборные стены.

Список «10 лучших» инструментов каменщика 4-го поколения для ваших следующих бетонных работ

Широкий выбор бетонных инструментов, доступных подрядчику по бетонным работам, может заставить даже самого опытного каменщика закружиться. Вот некоторые из инструментов, которые вам понадобятся для вашей следующей бетонной работы.

Экономьте деньги, стройте быстрее: синтетические макроволокна в бетонных конструкциях

В условиях быстрых изменений на рынке скорость по-прежнему определяет отрасль бетонного строительства. В то время как макроволокна могут значительно сократить время в графике проекта, возникает вопрос, как узнать, какое макроволокно использовать?

Победители премии ACPA 2022

Представлено на ежегодном собрании и вручении наград Американской ассоциации бетононасосов во время выставки World of Concrete 2023 — вот получатели премии ACPA 2022.

Trinseo предлагает акрилово-латексное вяжущее для бетона и строительных материалов

Разработанный для цементных применений в строительстве, C 9375 может использоваться в высокощелочных смесях, требующих прочности, устойчивости к атмосферным воздействиям и удобоукладываемости.

BossTek выпускает распылительную пушку DB-10 для борьбы с пылью (25,4 мм), DB-10 заполняет область улавливающим пыль туманом, который препятствует тому, чтобы твердые частицы оставались в воздухе или мигрировали за пределы области.

Советы по защите резьбы клинового анкера

Повреждение резьбы анкера для бетона во время установки является распространенной причиной увеличения затрат и сокращения срока службы.

Говоря кодом — C-C-C-Бетонирование в холодную погоду

Есть ли надежда?

Конечно! Есть
количество способов справиться с бетонной конструкцией в холодную погоду как из
точки зрения производства и строительства. Это не ново и не революционно
идеи — они известны уже несколько десятилетий. Далее следует очень краткий обзор, чтобы помочь тем,
страдает временной амнезией.

Нагрейте бетон: Используя нагретую воду для замеса,
а в некоторых случаях с нагретыми заполнителями бетон можно производить за
температуры, достаточной для быстрого запуска реакции гидратации, чтобы бетон
может установить и набраться достаточно сил, чтобы пережить критические первые несколько часов.

Увеличение содержания цемента: Теплота гидратации в
бетон из-за экзотермического (теплообразующего) характера гидратации
реакция. Количество выделяемого тепла зависит от количества цемента:
чем больше цемента, тем больше тепла. Более высокая марка бетона (больше цемента) может
поэтому их можно использовать для реагирования на более холодные условия.

Использовать высокораннюю прочность
(Тип III) цемент: Тип
Цементы III имеют более высокую скорость гидратации и, следовательно, более высокую скорость и
количество выделяемого тепла, а также увеличение скорости набора прочности.

Использовать ускорители: Ускорители увеличивают
скорость гидратации, что означает, что на ранних стадиях выделяется больше тепла
и бетон схватывается быстрее. Но помните, что ускорители не мешают
повреждения от замерзания или мороза.

Сохранение тела бетона
температура: изолируя опалубку или покрывая бетон соответствующим
изоляция, тепло может сохраняться в бетоне и поддерживать гидратацию
реакции, чтобы бетон мог достичь достаточной прочности.

Предоставить инкубатор: Температура
бетон связан с температурой окружающей его среды. Поэтому мы можем
создать искусственную среду для бетона – до тех пор, пока бетон
приятно и тепло, ему все равно, если температура снаружи на 10 ниже.

Вот некоторые из наиболее
очевидные меры предосторожности, которые можно предпринять, чтобы компенсировать воздействие холода на
конкретный. Разрабатываются бетонные смеси и добавки, которые обеспечат
новое оружие для борьбы с бетонными проблемами в холодную погоду. Но ключ в том, что холодно
Бетонирование погоды должно быть КОМАНДА усилия. В холодную погоду бетон
не может быть просто РАЗМЕЩЕН, ЗАВЕРШЕН И ЗАБЫТ — ему нужно постоянное тепло
и заботиться о нем в младенчестве.

Имейте в виду, что некоторые методы борьбы с холодом могут иметь побочные эффекты. Например, при обогреве закрытого помещения обязательно используйте обогреватели с вентиляцией наружу. При сжигании ископаемого топлива образуется углекислый газ, который может смешиваться с влагой в воздухе и на поверхности бетона с образованием угольной кислоты. Углекислота вступает в реакцию с гидроксидом кальция в свежем бетоне, что приводит к образованию мягкой пыльной поверхности, когда бетон затвердевает. Вентилируемые обогреватели предотвратят эту проблему.

Хлорид кальция является отличным ускорителем, но может привести к потемнению поверхности плоских изделий. Это чаще встречается на затертых или затертых поверхностях и обычно проявляется в случайном порядке, почти как окраска пинто пони, отсюда и термин «бетон пинто».