Зимнее бетонирование — Kontur

Когда бетонная смесь находится в среде с отрицательной температурой, то в период гидратации цемента (период растворения и насыщения воды минеральными солями) заполняющая промежутки между зернами цемента вода замерзает, увеличиваясь в объеме и раздвигает цементные зерна — они перестают касаться друг друга. Объем бетона увеличивается в среднем на 9%, развивая высокое давление. При наличии жесткой опалубки бетон вспучивается, а без неё разуплотняется. При раздвижке зерен цемента кристалликами льда, дальнейшее схватывание цемента замедляется и бетон не достигает проектной прочности. По прошествии определенного времени после приготовления бетонной смеси наступает период коллоидации: на поверхности зерен цемента образуется коллоидная оболочка, концентрация солей в растворе повышается. Появляются дополнительные факторы, положительно влияющие на схватывание:

— насыщенная солями вода замерзает при более низкой температуре;

— часть воды поглощается коллоидной пленкой,

— из оставшейся воды образуется меньше кристаллов льда;

— мягкая коллоидная пленка эластична и способна сжиматься под давлением кристаллов льда;

— образующаяся пространственная структура уже способна противостоять давлению;

— повышающееся давление внутри массы бетона понижает точку замерзания воды.

Таким образом, процесс схватывания и твердения цементного камня может продолжаться и при отрицательных температурах. Трудности использования такого способа зимнего бетонирования заключаются в том, что до начала схватывания смесь необходимо выдержать при положительной температуре, поэтому транспортировать её надо в утепленных миксерах (бетоновозах). Кинетика твердения бетона в последующие сроки остается непредсказуемой, и гарантировать получение проектной прочности можно только после месячного нахождения бетона в нормальных условиях твердения. Все это затрудняет использование данного метода бетонирования при скоростных методах строительства.

При бетонировании зимой необходимо обеспечить твердение бетона в теплой и влажной среде в течение срока, необходимого для набора бетоном критической прочности, при которой не будет нарушена структура бетона при его замерзании и обеспечено классическое твердение после оттаивания. Не допускается укладка бетона на промороженное основание и на поверхности, покрытые льдом или снегом. С поверхности также должны быть удалены излишки воды и другого мусора.

При способе термоса подогретая бетонная смесь твердеет в условиях теплоизоляции с учетом собственных тепловыделений бетона. Минимальная температура бетонной смеси при укладке в массивные конструкции должна быть не ниже 5⁰С, а при укладке в тонкостенные конструкции — не ниже 20⁰С. Теплота из бетона выделяется в основном в первые 3…7 суток. Полный расчет возможных тепловыделений производится по специальным инструкциям. Для сохранения тепла в бетоне опалубка и все открытые части бетона на определенный срок укрывают хорошей теплоизоляцией, теплозащитные параметры которой определяются теплотехническим расчетом. Способ термоса можно использовать для конструкций, имеющих отношение охлаждающейся поверхности бетона к его объёму (модуль поверхности) не более 6.

Конструкции более тонкие или со слабой теплоизоляцией, а также возводимые при сильных морозах бетонируют с подачей тепла извне через греющую опалубку. Разогрев бетона производится до 50…80⁰С. При этом бетон твердеет с повышенной скоростью. Рост прочности бетонапродолжается в гелевых порах цементного камня и при температуре -20⁰С. Следует отметить, что независимо от срока пребывания бетона в среде с отрицательной температурой, если к этому моменту критическая прочность была достигнута, бетон при твердении в нормально-влажностных условиях в первый же месяц достигает проектной 28-ми дневной прочности.

При электропрогреве через электроды или греющий провод температуру повышают не более чем на 5⁰С в час и доводят её до 60⁰С. В таких условиях в течение суток прочность бетона достигает значения не меньшего, чем за 7    суток нормального твердения.

При обогреве воздуха, окружающего бетон, в тепляке создают влажную среду, устанавливая сосуды с водой, а при наличии герметичной опалубки тщательно следят за исключением испарения воды из бетона.

Во всех случаях скорость подъема температуры не должна вызывать деструктивные процессы в бетоне.

 

Укладка бетонной смеси зимой | Технология бетона и изделий из него

Состояние основания, на которое укладывают бетонную смесь, а также метод укладки должны исключать возможность деформации основания из пучинистых грунтов и замерзания бетона в месте контакта с основанием. Пучинистые грунты до начала укладки бетонной смеси в фундамент отогревают до положительной температуры и защищают от промерзания. Отогревают пучинистое основание горизонтальными электродами; паром, который проходит по трубам, уложенным по основанию; приборами с колпаками, отражающими тепло на основание.

При производстве бетонных работ с выдерживанием бетона способом термоса или при сочетании этого способа с предварительным электроразогревом бетонной смеси слой бетона в месте контакта с бетонируемой конструкцией до укладки теплой бетонной смеси отогревают на глубину, определяемую проектом производства работ, и предохраняют от замерзания до приобретения вновь уложенным бетоном требуемой прочности.

Бетонная смесь, имеющая положительную температуру, может быть уложена на неотогретый старый бетон, скалу или непучинистый грунт, если по расчету в зоне контакта со старым бетоном (или основанием) на протяжении расчетного периода выдерживания бетона будет обеспечена температура выше 0°С.

Но для обеспечения надежного сцепления бетона со скальным и бетонным основаниями температура в зоне контакта должна быть не ниже 2°С.

Если бетонируют конструкции с последующим прогревом бетона, то допускается укладывать бетонную смесь с положительной температурой на неотогретое непучинистое основание или на старый бетон, с которого удалена цементная пленка, при условии, что к началу прогрева бетона его температура в месте контакта с основанием будет не ниже 2°С.

Если укладывают бетонную смесь с противоморозными добавками, то слой старого бетона в месте контакта не отогревают.

Боковые поверхности массива ограждают утепленной опалубкой. Перед бетонированием утепленную опалубку и арматуру обязательно очищают от снега и наледи горячим воздухом или острым паром.

При температуре ниже -10°С арматуру диаметром более 25 мм, а также из жестких прокатных профилей и крупные металлические закладные части перед укладкой бетонной смеси отогревают (лучше всего горячим воздухом) до положительной температуры.

Места выгрузки и укладки бетонной смеси защищают от ветра и снега брезентовым или фанерным шатром.

Во избежание излишней потери тепла бетонную смесь укладывают небольшими участками по длине и ширине, чтобы каждый уложенный слой быстрее перекрывался последующим и температура бетона не успевала падать ниже предусмотренной расчетом. После укладки последнего или промежуточного слоя (в случаях бетонирования с перерывом) бетон укрывают щитами или матами, чтобы не замерз его верхний слой.

Толщина укладываемых слоев бетона для лучшего сохранения ими тепла при укладке должна быть максимально допускаемой по условиям вибрирования. Укладывать бетонную смесь следует круглосуточно до окончания бетонирования всего массива или его части-блока. Камни, предназначенные для камнебетона и укладки в бетонируемые массивы в качестве «изюма», должны иметь температуру не ниже 0°С, причем предварительно их необходимо тщательно очистить от снега и льда.

При бетонировании монолитных конструкций, выдерживаемых с применением прогрева бетона, соблюдают следующие правила:

• Свободнолежащие железобетонные балки, опирающиеся на массивные ранее забетонированные конструкции, предварительно отделяют от этих конструкций прокладками из металлических листов в целях возможности перемещения при прогреве.
• Если прокладки не ставят, то балки бетонируют и прогревают участками с разрывами длиной 1/8 пролета, но не менее 0,7 м. Заполняют разрывы бетонной смесью и прогревают бетон в разрывах после остывания ранее уложенного бетона до 15°С. Неразрезные балки, не связанные жестко с опорами, бетонируют и прогревают одновременно на участках длиной не более 20 м.
• Колонны, связанные массивными ригелями малых пролетов, бетонируют и прогревают с оставлением разрывов в ригелях между колоннами шириной не менее 0,7 м.
• Железобетонные ребристые перекрытия бетонируют и прогревают участками, имеющими разрывы не менее 0,7 м как в продольном, так и в поперечном направлениях.
• Балки и плиты ребристых перекрытий бетонируют и прогревают одновременно.
• Если в рабочем шве замерз бетон, промерзший участок отогревают до полного оттаивания (обычно паром в течение нескольких часов), снимают и удаляют промерзший незатвердевший слой, обрабатывают поверхность старого бетона по установленным правилам и только потом продолжают бетонирование.

1. Бетоноведение
2. Технология изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей
3. Бетонные работы в зимних условиях
   • Приготовление бетонной смеси
   • Транспортирование бетонной смеси
   • Подготовка основания и укладка бетонной смеси
   • Выдерживание бетона методом термоса
   • Электропрогрев бетона
   • Паропрогрев и воздухообогрев бетона
   • Применение бетона с противоморозными добавками
   • Особенности бетонных работ в условиях Крайнего Севера
   • Контроль качества бетонных работ
   • Техника безопасности
4. Производство сборных конструкций и деталей из легких бетонов
5. Производство сборных изделий из плотных силикатных бетонов и бетонов на бесклинкерном вяжущем
6. Производство бетонных и железобетонных изделий на полигонах
7. Общие правила техники безопасности и противопожарные мероприятия на строительной площадке

Руководство по бетонированию в жаркую погоду — Geo Hydro Engineers

В жаркие летние месяцы все проекты выигрывают от применения методов бетонирования в жаркую погоду. Соответствующие методы бетонирования в жаркую погоду описаны в ACI 305R. В большинстве спецификаций проектов, касающихся практики бетонирования в жаркую погоду, упоминается только то, что бетон должен быть уложен в соответствии с ACI 305, или упоминается максимальная температура укладки бетона 90 градусов по Фаренгейту. Реальность такова, что большинство архитекторов, инженеров и подрядчиков не знакомы с ACI 305R, и только указания максимальной температуры бетона может быть недостаточно, чтобы избежать конкретных проблем.

Жаркая погода определяется ACI 305R как любая комбинация следующих условий, которая имеет тенденцию ухудшать качество свежесмешанного или затвердевшего бетона за счет увеличения скорости потери влаги и скорости гидратации цемента:

• Высокая температура окружающей среды
• Высокая температура бетона
• Низкая относительная влажность
• Скорость ветра
• Солнечное излучение

Бетонные проблемы в жаркую погоду включают повышенную потребность в воде, повышенную скорость схватывания, повышенную склонность к усадке при высыхании, снижение долговечности и большую изменчивость внешнего вида поверхности. Любое повреждение бетона, вызванное жаркой погодой, не может быть полностью устранено. В теплые летние месяцы важно принимать превентивные меры, чтобы бетон работал должным образом.

Следующие меры уменьшат или предотвратят потенциальные проблемы, связанные с бетонированием в жаркую погоду:

• Решение проблемы бетонирования в жаркую погоду в рамках спецификаций проекта
• Обсуждение требований к бетонированию в жаркую погоду во время совещаний перед началом строительства
• Выберите подрядчика, имеющего опыт бетонирования в жаркую погоду
• Обсудить требования к бетонированию в жаркую погоду во время предварительных совещаний
• Смеси пропорциональные для жаркого бетонирования
• Использование химических добавок, в частности сильнодействующих добавок, снижающих содержание воды, для поддержания работоспособности
• Используйте холодную воду или лед во время приготовления бетонной смеси
• Хранить источники заполнителя в тени
• Крупнозернистые заполнители для орошения и распыления тумана
• Используйте транспортировочные миксеры без образования затвердевшего бетона и чрезмерного износа лопастей миксера
• Минимизация времени на транспортировку, укладку, укрепление и отделку бетона
• Свести к минимуму объем замеса бетона
• Не добавляйте воду в количестве, превышающем пропорциональное максимальное соотношение воды и вяжущих материалов (в/см)
• Укладка бетона в дневное и ночное время при благоприятных погодных условиях
• Укладка бетона на влажное основание
• Защита бетона от потери влаги во время укладки и твердения
• Провести полевые испытания бетона, чтобы определить, соответствует ли бетон проектным параметрам по температуре, осадке и содержанию воздуха

В принципе, бетон может быть уложен с благоприятными результатами в периоды жаркой погоды, если все члены строительной бригады понимают, что связано с бетонированием в жаркую погоду, и все члены строительной бригады знают, какова их роль в производстве, укладке, испытании, и правильно вылечить бетон.

Филип Р. Барбер, ЧП
Директор СМТ

Руководство по бетонированию в холодную погоду → ← Квалификация испытательного агентства

Бетонирование в жаркую погоду: советы по успешной и качественной укладке

В то время как многие люди приветствуют приход лета и все его возможности для отдыха на свежем воздухе, возможности для отдыха и развлечений, даже для самых опытных подрядчиков наступление летней погоды не обязательно является временем с нетерпением. Это связано с тем, что укладка и отделка бетона летом может быть чрезвычайно сложной задачей. По мере повышения температуры воздуха температура бетона повышается, что приводит к более быстрой скорости гидратации цемента и времени схватывания, быстрой потере воды и осадке, а также к нежелательной удобоукладываемости. Чтобы сделать укладки еще более требовательными, использование воды для контроля удобоукладываемости и схватывания увеличивает соотношение вода/цемент, что может привести к снижению прочности и серьезным проблемам с долговечностью.

Несмотря на то, что проблемы с повышенной температурой чаще возникают летом, существуют дополнительные сопутствующие условия окружающей среды, которые могут отрицательно сказаться на производительности бетона в любое время года, особенно в засушливом климате. ACI (Американский институт бетона) 305 определяет эти факторы жаркой погоды как любое сочетание высокой температуры окружающей среды, низкой относительной влажности и высокой скорости ветра. Высокая солнечная радиация также проблематична.

При смешивании, транспортировке, укладке и отверждении бетона в неблагоприятных условиях жаркой погоды производители и подрядчики могут улучшить свойства пластичности смеси и уменьшить потерю прочности, усадку, растрескивание и другие проблемы, применяя различные превентивные меры. мер и лучших практик.

Регулировка состава бетонной смеси 

 

Ключевым первым шагом в успешной укладке бетона в жаркую погоду является выбор и пропорция материалов для получения наилучшей смеси для контроля эксплуатационных свойств при повышенных температурах.

Чтобы компенсировать повышенное водопотребление и компенсировать ускоряющее воздействие высоких температур, модифицируйте рецептуру бетонной смеси, добавляя добавки, соответствующие требованиям ASTM C 494, тип D. Они могут включать понизители водоотдачи среднего и сильного действия, замедлители схватывания и/или воздухововлекающие добавки. Добавки для контроля схватывания с расширенным набором в различных пропорциях также могут использоваться для доставки материалов на большие расстояния или при экстремально высоких температурах.

Если бетон кажется немного сухим на стройплощадке, увеличьте дозировку добавок и ограничьте добавление воды, чтобы контролировать удобоукладываемость, время схватывания и другие характеристики. Превышение количества воды для затворения, разрешенного для бетона, снизит долговременную прочность, долговечность и другие эксплуатационные свойства конечного продукта.

По ходу работы постоянно контролировать температуру бетона и корректировать дозировку водоредуцирующих и замедляющих схватывание добавок, чтобы улучшить удобоукладываемость и добиться равномерного времени схватывания. Дозы воздухововлекающих добавок могут также увеличиваться в погодных условиях с повышенными температурами.

Составление смеси с большим количеством шлака, золы-уноса и/или других пуццоланов в качестве частичной замены портландцемента также может значительно улучшить удобоукладываемость бетона и замедлить его схватывание. Чем больше процент шлака и/или летучей золы в смеси, тем больше снижается скорость гидратации и температура бетона, что улучшает доступность влаги, прирост прочности и долговечность. Дополнительные вяжущие материалы (SCM) также менее подвержены неблагоприятному воздействию при отверждении при повышенной температуре. Ассортимент продукции Holcim из низкоуглеродистого бетона ECOPact™, разработанной с использованием больших объемов SCM в смесях, является идеальным решением для преодоления проблем, связанных с работой в жарких погодных условиях.

 

Держите все прохладным

 

Чтобы повысить качество бетона, температура бетона должна поддерживаться как можно ниже. Чем ниже температура, тем медленнее схватывание и тем больше воды доступно в смеси для полной гидратации частиц цемента. Бетон, уложенный при температуре 60 °F, будет схватываться медленнее, но будет иметь более высокую предельную прочность по сравнению с бетоном, уложенным при температуре 80 °F.

Когда температура свежезамешанного бетона приближается к 77 °F, неблагоприятные условия на площадке могут повлиять на качество бетона. В этот момент необходимо принять меры по смягчению последствий, чтобы максимально охладить бетон. Это может быть достигнуто различными способами.

Наиболее эффективным методом является охлаждение заполнителей, которые составляют от 60 до 75 процентов объема бетона. Как правило, повышение температуры заполнителя на один градус приводит к повышению температуры бетона на один градус. Профилактические меры включают хранение заполнителей в тени, разбрызгивание воды на склады и опрыскивание заполнителей холодным воздухом незадолго до дозирования. Влияние горячего цемента на температуру бетона минимально.
 
На практике наибольшее влияние на снижение температуры бетона оказывает вода затворения, и контролировать ее легче, чем контролировать температуру других ингредиентов. Охлажденная вода может снизить температуру бетона до 10 °F, а лед может снизить температуру до 20 °F. Для большего снижения температуры в бетономешалки можно впрыскивать жидкий азот.

Перед заливкой бетона подрядчики должны смочить основание, опалубку и арматуру прохладной водой и избегать чрезмерного скопления воды. Также следует использовать ветрозащитные экраны, солнцезащитные средства и туманообразователи, чтобы избежать быстрой потери влаги с поверхности свежеуложенного бетона.
 

Поддержание надлежащих методов отверждения

Планы должны включать стратегии активной защиты и отверждения, чтобы обеспечить удовлетворительное и непрерывное содержание влаги в бетоне в течение не менее трех дней. Чрезвычайно важно учитывать быструю потерю влаги в условиях жаркой погоды, так как важно, чтобы все поверхности постоянно оставались влажными.