Бетонна суміш з підвищеним вмістом добавок солей може мати при виході з бетоносмесителя негативнутемпературу. Для приготування суміші можуть застосовуватися холодні матеріали, що не містять сніги: щебінь (гравій) з температурою не нижче - 15° С і пісок, що не містить грудок.
Бетонна суміш для холодного бетону може мати після виходу з бетонозмішувача і позитивної температури; в цьому випадку, щоб уникнути надмірно швидкого схоплювання суміші із-за великих добавок хлористих солей, приготування суміші ведуть роздільним способом. Спочатку перемішують цемент, пісок і щебінь з 70 % води зачиннення і лише після цього додають решту води з розчиненими в ній хлористими солями необхідної концентрації. У момент укладання температура бетонної суміші повинна перевищувати температуру замерзання розчину зачиннення не менше ніж на 5° С.
Бетони з добавками солей. Можливість твердіння бетону при негативних температурах має большое практичне значення і може бути досягнута приготуванням його на підігрітих матеріалах з невеликими добавками солей або на холодних матеріалах з підвищеними добавками солей.
Бетон, що готується на підігрітих матеріалах, можна застосовувати з добавками:
а)3% NaCl + 2% NaN02 - бетон твердне при його температурі до - 5°;
б)3% СаС12 + 5% NaN02 - бетон твердне при його температурі до - 8°;
в)3% СаС12 + 5% NaCl - бетон твердне при його температурі до - 10°.
Бетон з добавками, вказаними в пп. а) і б), дозволяється застосовувати в залізобетонні, а з добавкою, вказаною в п. в), тільки в неармовані конструкції (щоб уникнути корозії арматури).
Якщо на свіжоукладений бетон впливає нижча, ніж вказано, температура, відбудеться часткова втрата їм кінцевої міцності. Щоб уникнути цього необхідно шляхом утеплення зберегти в бетоні (укладеному з|із| температурою не нижче за 20° і при морозах не більше - 15°) середню температуру протягом першої доби 15° або на дві доби 7°. Утеплення рекомендується зберігати до тієї, що розпалубила бетону. Після укладання такого бетону відбувається його термосне охолодження до мінус 5 - 10° з накопиченням міцності. Зачиняючи бетон з підвищеними добавками солей і готуючи його на холодних матеріалах, можна знизити температуру твердіння -15°.
Солі, введені в підвищених кількостях, надають наступну дію: сильно пластифікують суміш, що дозволяє укладати її з відємною|| (до —5°) температурою. Можливість приготування суміші на щебені або гравії, без полоу і примергшигся грудок, зтемпературою не нижче -15° і відталому піску спрощує і здешевлює виробництво робіт; значно знижують температуру замерзання бетону, зберігаючи в ньому воду в рідкій фазі.
Кількість добавки безводих солей указується у відсотках від ваги води зачиннення (включаючи вологу заповнювачів).
Такий «холодний» бетон можна застосовувати тільки в неармованих конструкціях знаступними добавками солей:
3% СаС12 + 7% NaCl — для твердіння| бетону при температурі його до -10°;
9% СаС12 + 6% NaCl — для твердіння| при температурі його до -15°.
Для масивів з Мп до 2 загальна кількість солей не повинні перевищувати 10 %.
При пониженні температури «холодного» бетону після його укладання нижче за розрахункову, прийняту при встановленні концентрацію водних розчинів солей, укладений бетон необхідно протягом перших 15 діб утепляти або застосувати штучний обігрів з подальшою витримкою методом термоса.
При нижчих, ніж -15°, температурах зовнішнього повітря суміш треба готувати на підігрітих соляному розчині і воді і після укладання негайно вкривати, щоб температура бетону в перші 15 діб не була нижча -15°. При приготуванні такої суміші солі додають у вигляді концентрованих водних розчинів після попереднього перемішення цементу 70% води, піску і щебеня.
Міцність бетону до моменту замерзання повинна бути не нижче 25% проектної і не менше 50 МПа. Поверхні бетону, не захищені опалубкою, ховаються щоб уникнути виморожування з нього вологи; це укриття зберігається на бетоні ще протягом 10-15 днів післядосягнення їм вказаної міцності.
Даний метод раціональний, коли звичайні методи зимового бетонування здійсненні або невигідні.
Всі виробничі вказівки по застосуванню описаних бетонів даються в «Інструкції по застосуванню бетону з добавками солей, що твердне на морозі».
У чому полягає бетонування в термоактивній опалубці?
Сталеву опалубку із змонтованими на ній нагрівальними елементами і зовнішньою теплоізоляцією називають термоактивною. Нагрівачами служать електричні дроти і кабелі, що працюють як опори, ткані сталеві і латунні сітки, нихромовая або сталевий вуглецевий дріт і ТЭНи. Утеплювачами можна застосовувати будь-які теплоізоляційні матеріали, проте найбільш зручні шлакоповстяні і стеклоповстяні мати завтовшки 40 - 60 мм.
Нагрівачі кріплять безпосередньо у поверхні опалубки, застосовуючи в необхідних випадках електроізоляцію, а потім вкривають їх шаром термоізолюючого матеріалу. Рекомендується, особливо при вітрі, додатково вкривати опалубку брезентом або повітронепроникною плівкою.
У виробництві застосовують уніфіковану розбірно-переставну опалубку «моноліт», розроблену в ЦНИИОМТП, або опалубці Мінмон-тажспецстроя.
Питома потужність нагрівальної опалубки залежить від масивності конструкції, температури зовнішнього повітря, швидкості вітру, конструкції самої опалубки і теплотехнічних властивостей утеплювача (табл.).
Таблиця 2.3.9 Рекомендована потужність нагрівачів щитів термоактивної опалубки
Розрахункова температура повітря, град С|із| | Питома потужність нагрівачів, вт|на 1 м2, при модулі опалубної |поверхні | ||||
2-4 | 4-6 | 6-8 | 8-10 | понад 10 | |
-20 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
-25 | 650 | 750 | 850 | 950 | 1100 |
-30 | 700 | 800 | 900 | 1000 | 1100 |
-35 | 800 | 900 | 1000 | 1100 | 1200 |
Примітка: Рекомендації розроблені стосовно утеплювачів з коефіцієнтом теплопередачі, рівним 2,85 - 3,1 ккал/ч град м2.
При прогріванні залізобетонних конструкцій в термоактивній опалубці застосовують бетони на основі портландцементу, швидкотвердіючого портландцементу і шлакопортландцементу. У бетон можна вводити добавки -ускорители твердения; протеу випадкувони викликають корозію металу, необхідно ретельно змащувати палуби і ребра каркаса опалубки.
Температура бетонної суміші перед укладанням в термоактивну опалубку повинна бути не нижче за 5° С.
Перед укладанням бетонної суміші грунтову підставу прогрівають до температури 5 - 10° С. Кам'яну або бетонну підставу, що промерзла, відігрівають до температури бетонної суміші у момент укладання. При використанні заздалегідь розігрітої суміші температура підстави повинна бути не нижче за 15° С. Сопрікасающиеся з бетоном конструкції, що знов укладається, перекривають щитами термоактивної опалубки на висоту, рівну половині її більшого розміру, але не менше 300 і не більше 600 мм.
При прогріванні конструкцій з використанням термоактивної опалубки найбільш ефективний пилкоподібний режим, що включає періоди розігрівання, умовного ізотермічного прогрівання і охолодження. В період ізотермічного прогрівання нагрівачі включають при надмірному зниженні температури бетону в периферійних ділянках конструкції, що прогрівається. Температурні параметри режиму залежать в основному від модуля і виду опалубливаемої конструкції (табл. 2.3.10).
Для практичних цілей розраховані типові режими обігріву різних конструкцій - залізобетонних стін, фундаментів стовпчастого типа і подколенників заввишки більше 1 мі східчастих фундаментів з висотою рівнів500 мм. Перерви між укладанням попереднього і подальшого шарів бетонної суміші не повинні перевищувати 1,5 - 2 ч при температурі бетонної суміші 5° С.
Таблиця 2.3.10 Температурні параметри прогрівання бетонних і залізобетонних конструкцій
Параметри | Модуль конструкції | ||||
до 4 | 4-6 | 6-8 | 8-10 | 10 | |
Максимальна швидкість підйому температуры|, град С/ч|Те ж, температура пристенного| шару бетону, град З|із|Те ж, швидкість охолоджування конструкции || (по вимірах на її поверхности|), град С/ч | | 5355 | 5455 | 6556 | 8608 | 10608 |
При бетонуванні масивних конструкцій з дотриманням безперервності укладання суміші і необхідності включення опалубки під напругу інтервали між укладанням суміжних шарів не повинні перевищувати 1 ч, а різниця температури порцій бетонної суміші 10° С.
Для прискорення оборотності термоактивної опалубки її демонтують після завершення ізотермічного прогрівання. Охолодження бетону в цьому випадку повинне проходити під укриттям з шлакоповстяних ковдр, брезенту, поліетиленової плівки або інвентарних теплицях.
Витримку бетону припиняють після того, як він набере не менше 50% проектної міцності для звичайних конструкцій або вищої міцності, якщо до конструкції пред'являються підвищені вимоги. Знімати утеплення можна тільки тоді, коли різниця температури відкритої поверхні конструкції і навколишнього повітря при модулі 5 не перевищує 20° С і понад 5 - 30° С.
Досвід застосування термоактивної опалубки показує, що в певних умовах вона достатньо ефективна. Вартість виробництва робіт, зокрема за рахунок зниження витрати електроенергії, зменшується на 2,5—3 грн. на 1 м3в порівнянні з методом електродного прогрівання. На 1,2— 1,5 чіл.-ч. на 1 м3знижуються трудовитрати при зимовому бетонуванні.
Мал Сітчастий нагрівач в гріючій опалубці
1 - аркуш з металу або фанери; 2 - електроізоляція з азбесту; 3 - болти для кріплення; 4 - розводящі шини; 5 — утеплювач; 6 — сітчастий нагрівач.