Бетонирование в зимних условиях

Многие полагают, что зимние условия – это условия, при которых на улице стабильно установились отрицательные температуры, и идёт снег. На самом деле это не совсем так. В соответствии с СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» зимние условия – это когда среднесуточная температура наружного воздуха ниже +5˚С, или минимальная суточная температура ниже 0˚С.

Оптимальные условия для набора прочности бетона – это температура окружающей среды +20˚C. При этой температуре стандартный бетон набирает максимальную прочность за 28 суток. При +5˚C данный процесс увеличивается в два раза, а при нулевой или отрицательной температуре гидратация бетона останавливается вообще, а это значит, что в таких условиях бетон не наберёт критическую прочность и после размораживания будет разрушаться (отслаиваться и крошится).

Для ускорения набора критической прочности в зимний период применяют несколько методов: (Критическая прочность, в зависимости от марки, равняется 30-50% полной марочной прочности)

1. 1. Использование специальных добавок.
2. 2. Применение греющего кабеля.
3. 3. Устройство тепляков (шатров).
4. 4. Индукционный прогрев.
5. 5. Метод электродов.
6. 6. Нагрев бетонного раствора в процессе его производства.
7. 7. Различные комбинации вышеперечисленных методов.

Специальные добавки для обустройства бетонных конструкций в зимний период бывают:

• морозостойкие (снижающие температуру замерзания воды затворения в бетонной смеси),
  
  
• уменьшающие количество воды затворения в бетонных смесях (как правило, данные добавки работают в комплексе с остальными);
  
  
• ускоряющие схватывание бетона (позволяют бетону быстрее набрать критическую прочность при отрицательных температурах).

Применение греющего кабеля является одним из самых эффективных и относительно простых методов, но достаточно дорогих из-за высокой стоимости кабеля и необходимости использования большого количества электроэнергии.

Укладка греющего кабеля перед бетонированием:

Фотография с сайта dzen.ru.

Устройство тепляков (шатров) бывают двух типов:

• с принудительным поддержанием необходимой температуры воздуха внутри тепляка (за счет работы тепловых пушек, инфракрасных излучателей и т.п.);
  
  
• без использования дополнительных средств обогрева (за счет экзотермичности процесса твердения бетона; данный метод называют еще методом «термоса»).

Бетонирование в тепляке:

Фотография с сайта dzen.ru.

Метод «термоса» (тепляк обустраивается, при данном методе, как правило, непосредственно на поверхности бетонной конструкции):

Фотография с сайта dzen.ru.

Метод индукционного прогрева – этот способ обогрева бетона, базирующийся на явлении электромагнитной индукции. Прогрев бетонной смеси происходит при помощи переменного магнитного поля. Данный метод может применяться только в конструкциях, имеющих замкнутый контур с коэффициентом армирования больше 0,5. Также обязательно либо наличие металлической опалубки, либо необходимо обмотать конструкцию кабелем для создания индуктора.

Схема метода индукционного прогрева:

Фотография с сайта dzen.ru.

Метод электродов – достаточно широко распространенный способ прогрева бетона, основанный на свойстве проводников разогреваться. Влажная бетонная смесь является проводником. Если в ней разместить электроды, подключенные к разным фазам источника переменного тока, то она начнет нагреваться. Недостатком этого метода является то, что после испарения воды в растворе, его электрическое сопротивление резко увеличивается, что приводит к перерасходу электроэнергии.

Схема метода электродов:

Фотография с сайта dzen.ru.

Нагрев бетонного раствора в процессе его производства осуществляется следующим образом:

• перед замесом наполнители (щебень, песок, керамзит и т.п.) прогревают до температуры +55-60˚C;
• цемент (либо другое вяжущее) – до +20˚C;
• а воду затворения превращают почти в кипяток – подают в бетоносмеситель при температуре +90˚C.

Во многих случаях используют сразу несколько вышеперечисленных методов. При этом каждый из методов имеет свои достоинства и недостатки, а, так же, различные ограничения (температурные, технические, экономические, производственные и т.п.) на его использование.

Процесс бетонирования в зимний период является сложным технологическим процессом, зависящим от многих факторов и требующий высококвалифицированный инженерно-технический и рабочий персонал.

В статье использована информация с сайтов dzen.ru и forumhouse.ru.