В целях продления строительного сезона устройство цементобетонных покрытий и оснований иногда осуществляют при пониженных температурах воздуха (ниже +5 °С). Целесообразность проведения этих работ должна быть предварительно обоснованна, так как строительство в условиях пониженных температур связано с дополнительными затратами.
С понижением температуры период схватывания цемента увеличивается, а скорость твердения бетона уменьшается. При отрицательных температурах (ниже —5 °С) твердение бетона практически прекращается. Замерзание бетона в раннем возрасте существенно ухудшает его свойства — снижает конечную прочность и морозостойкость. Образование в свежеуложенном бетоне при постепенном его замерзании ледяных линз разрушает стенки пор и капилляров еще неокрепшей структуры бетона. Попеременное замораживание и оттаивание бетона в раннем возрасте также расшатывает его еще слабую, ^сформировавшуюся структуру, и прежде всего на контактах вяжущего с заполнителем.
Для устранения неблагоприятного воздействия пониженных температур на структуру и свойства дорожного бетона разработаны и применяются различные методы зимнего бетонирования. Сущность методов сводится к тому, чтобы обеспечить до замерзания воды в бетоне набор им по крайней мере 50% проектной прочности. К этим методам относят: снижение температуры замерзания воды за- творения и ускорение твердения бетона путем введения химических добавок (метод «холодного бетона»); сохранение тепла в бетоне после его укладки и уплотнения (метод «термоса»); электроразогрев бетонной смеси.
Хельсинки — всё как у людей! Библиотеки, сауны, мигранты, транспорт и дизайн в Финляндии
Применение противоморозных добавок, вводимых в воду затворе- ния для приготовления бетонной смеси, позволяет, не повышая температуры бетона до положительных значений, интенсифицировать его твердение. В качестве противоморозных добавок в настоящее время кроме хлористых солей (хлористого натрия ХН и хлористого кальция ХК) применяют нитрит кальция (НК), нитрит натрия (НН), нитрит- нитрат-хлорид кальция (ННХК), а также соединения на основе мочевины: мочевина (М), нитрит кальция с мочевиной (НКМ), нитрит- нитрат-хлорид кальция с мочевиной (ННХК+М).
Рекомендуемые дозировки некоторых противоморозных добавок приведены в табл. 20.6.
Метод «термоса» заключается в устройстве на поверхности цементобетонного покрытия (основания) слоя термоизоляции для сохранения тепла, внесенного в бетон при приготовлении смеси и выделяемого при гидратации цемента. Применение метода термоса при строительстве бетонных покрытий и оснований возможно только в сочетании с другими методами зимнего бетонирования.
Рекомендуемые дозировки противоморозных добавок, используемых при приготовлении бетонных смесей
Количество безводных добавок (%) массы цемента, при расчетной температуре бетона (°С)
Утепление бетона производят сразу после завершения операции по его уплотнению и отделке. Термоизоляционные слои укладывают по битуминированной бумаге, которую аккуратно раскладывают по поверхности свежеуложенного бетона.
Лекция: Земляное полотно
Повышение температуры бетонной смеси достигается путем подогрева непосредственно перед смешением ее компонентов — воды и заполнителей. Требуемая температура смеси при выгрузке ее из бетоносмесительной установки зависит от температуры воздуха, длительности транспортирования смеси и принятого метода зимнего бетонирования.
Температура смеси без противоморозных добавок не должна превышать 35 °С для покрытий и 40 °С для оснований. Температура воды в момент ее перемешивания с цементом не должна быть выше +60 °С, а заполнители не следует нагревать до температуры более +40 °С.
Для бетонирования покрытий и оснований в зимних условиях применение цемента, хранившегося более двух месяцев, не разрешается.
Среди методов выдерживания бетона в зимнее время особое место занимает прогрев конструкций, поскольку температурное воздействие на бетон относится к наиболее эффективным способам ускорения его твердения.
Бетон на ранней стадии твердения обладает достаточно хорошей электропроводностью и относится к проводникам второго рода с ионной проводимостью. Включенный в электрическую цепь, он нагревается при прохождении электрического тока, и выделяющееся тепло способствует интенсификации химического воздействия воды с минералами цементного клинкера.
Форсированный электроразогрев бетона осуществляют непосредственно в конструкции после его укладки и уплотнения с последующим утеплением. Разогрев осуществляют специальными, погружаемыми в конструкции электродами и после достижения требуемой температуры повторно уплотняют. Этот метод более удобен и эффективен, чем предварительный электроразогрев, так как исключаются теплопотери при транспортировании и укладке горячей бетонной смеси. Быстрое схватывание разогретой бетонной смеси при такой технологии не имеет значения, так как горячий бетон повторно уплотняют сразу же после отключения напряжения.
В этом случае разогрев бетонной смеси можно осуществлять до более высокой температуры. Например, при устройстве бетонного основания толщиной 20 см при температуре наружного воздуха —25 °С методом форсированного электроразогрева бетона в бетонном слое положительная температура поддерживалась двое суток. За это время бетон успел приобрести критическую прочность, и замораживание его стало неопасным для структуры и свойств.
Независимо от принятых методов зимнего бетонирования существуют общие правила производства работ при пониженных температурах воздуха. Земляное полотно и основание под бетонное покрытие устраивают до наступления заморозков. Непосредственно перед бетонированием поверхность основания очищают от снега и льда.
Для приготовления бетонной смеси применяют песок в оттаянном состоянии и крупный заполнитель без смерзшихся комьев. Бетонный завод специально подготавливают к выпуску смеси в условиях пониженных температур. При транспортировании бетонной смеси, приготовленной на подогретых материалах, автомобили-самосвалы утепляют. Укладку бетонной смеси организуют таким образом, чтобы период между выгрузкой смеси и началом работ по уходу за свежеуложенным бетоном, включающий распределение и уплотнение смеси, отделку поверхности и устройство швов, был возможно более коротким.
При производстве работ устанавливают специальный контроль за температурой твердения бетона и его прочностью. Измерение температуры осуществляют в течение всего периода твердения бетона — начиная с момента укладки смеси до замораживания бетона.
Движение транспорта по бетонному покрытию (основанию), построенному при пониженных температурах, разрешается открывать только после достижения бетоном проектной прочности.
Источник: bstudy.net