Зимнее бетонирование
Климат России отличается суровыми зимами, что обуславливается ее географическим положением. Особенности климата существенно влияют на проведение строительных работ. Зимой температура может опускаться до экстремальных значений, а условия для работы на открытом воздухе становятся крайне неблагоприятными.
Продолжительность зимнего периода в климатических условиях средней полосы России достигает около 5-6 месяцев. В связи с этим использование только летнего сезона для проведения строительных работ было бы непрактичным и нерациональным. Это привело бы к увеличению стоимости строительства и снижению качества работ.
Для обеспечения непрерывности строительных работ в зимний период необходимо применять специальные технологии и материалы. Также важно обеспечить комфортные условия труда для рабочих, чтобы избежать возможных заболеваний и снижения производительности.
Важным аспектом является также подготовка строительной площадки к зимним условиям. Для этого необходимо провести ряд мероприятий, таких как очистка территории от снега и льда, обеспечение доступа к строительным материалам и оборудованию, а также обеспечение безопасности рабочих.
В целом, особенности климата России требуют особого подхода к организации и проведению строительных работ в холодное время года. Только применение современных технологий и грамотное планирование позволят обеспечить высокое качество строительства в сложных климатических условиях.
Методы зимнего бетонирования
В зимний период бетонирование имеет ряд особенностей. Помимо обеспечения условий для предотвращения появления трещин, нужно также обеспечить условия для набора прочности бетоном. Важно, чтобы бетон не замерз до набора определенной прочности (обычно это 40-50% от требуемой прочности). Для этого бетон должен иметь положительную температуру на протяжении всего этого времени. Температура бетонной смеси зависит от температуры компонентов, из которых она состоит. Так как заполнители обычно хранятся на открытом воздухе, зимой они могут промерзнуть, поэтому их нужно подогревать. Интенсивность подогрева определяется расчетом и зависит от требуемой температуры на выходе с бетонного завода.
При выборе метода нельзя пренебрегать и такими показателями, как трудозатраты, сроки производства работ, затраты на оборудование и материалы. Для зимнего бетонирования используют специальные смеси высокого класса с химическими противоморозными и пластифицирующими добавками, утепляют свежеуложенный бетон различными способами: с применением генераторов горячего воздуха, тепловых труб с парами теплоносителя или электроэнергии.
Выбор того или иного метода зимнего бетонирования обусловливается рядом факторов:
1) «Термос» – метод получил широкое применение еще на стройках СССР в 1930-х годах при производстве бетонных изделий и конструкций. Наиболее экономически выгодной областью применения данного метода в соответствии с указаниями СНиП 3.03.01-87 являются массивные монолитные фундаменты, блоки, плиты, стены, колонны, рамные конструкции. А также при использовании быстротвердеющих портландцементов и эффективных теплоизоляционных материалов (особенно при умеренных морозах).
Технология выдерживания бетона, применяя метод термоса, состоит в следующем. Нагретую до температуры 25...45°С с помощью электродов бетонную смесь доставляют на площадку и укладывают в опалубку. Сразу после окончания бетонных работ все открытые поверхности конструкции укрывают слоем теплоизоляционного материала, так как при большей температуре подогрева бетонная смесь во время транспортирования быстро загустевает. Бетон, изолированный от холодного воздуха, твердеет за счет тепла, внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении, а также тепла, выделяемого в процессе экзотермической реакции твердения цементного теста. Способ термоса целесообразно применять при бетонировании массивных конструкций. Для большей эффективности способа желательно использовать высокопрочные и быстротвердеющие цементы, химические добавки и другие технологические мероприятия по ускорению твердения бетона.
2) Бетонирование с химдобавками – при низких температурах вода, входящая в состав смеси, начинает кристаллизоваться, из-за чего бетон становится рыхлым и не может приобрести расчетную прочность. Добавки понижают температуру замерзания свободной жидкости и ускоряют твердение бетона при отрицательных температурах воздуха. Бетоны с противоморозными добавками требуют меньшего расхода воды на единицу объема, чем обычные бетоны. Этим можно объяснить повышенную прочность и морозостойкость бетонов с добавками солей по сравнению с марочной прочностью. Соответственно и водоцементное отношение у бетонов с добавками солей меньше, чем у обычного (эталонного) изготовленного из равноконсистентных смесей.
Количество и вид противоморозной добавки назначается в зависимости от факторов окружающей среды, модуля поверхности, назначения бетонной смеси и с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей бетонируемых монолитных конструкций. Выбирая ПМД, следует учитывать ее специфические свойства и область применения. На данный момент в строительстве используются несколько сотен различных видов ПМД. Обычно добавки в бетон вводят в момент его замешивания, так как в этом случае есть возможность добиться равномерного распределения реактивов по всему объему. Однако допускается и домешивание добавок непосредственно на объекте. В этом случае должны быть соблюдены соответствующие предписания. Если интенсивность набора прочности не соответствует проектным требованиям, рекомендуется увеличить расчетную температуру твердения за счет утепления бетонируемой конструкции.
3) Электропрогрев – позволяет повысить температуру уложенного бетона до максимума с последующим поддержанием ее в течение некоторого времени. За это время уложенный бетон набирает критическую или расчетную прочность. Искусственный прогрев представляет собой группу методов, каждый из которых основан на использовании электрической энергии от некоторого источника и переводе этой энергии в тепловую. Повышение температуры происходит за счет пропускания электрического тока через бетон или при подводе тепла к бетону с помощью различных нагревательных устройств.
Разнообразие методов искусственного прогрева позволяет в каждом конкретном случае (в зависимости от массивности конструкции, условий окружающей среды, назначения конструкции и т. д.) выбирать наиболее эффективный. Методы искусственного прогрева бетонных и железобетонных конструкций можно классифицировать следующим образом:
- электродный прогрев;
- обогрев различными электронагревательными устройствами;
- нагрев в электромагнитном поле;
- инфракрасный обогрев.
Применение искусственного прогрева помогает добиться заданных физико-механических свойств бетонов, существенно не отличающихся от свойств бетонов, твердеющих в нормальных условиях. Одновременно он требует от инженерно-технических работников знаний электрофизических и теплофизических процессов, протекающих в бетоне. Только в этом случае искусственный прогрев может быть эффективен и экономичен по сравнению с другими методами.
Окончательный выбор метода производства бетонных работ в зимнее время должен быть подкреплен экономическими показателями.
Но какой бы метод ни использовался, важно помнить, что зимнее бетонирование требует более тщательного планирования и контроля, чем летнее. Необходимо учитывать множество факторов, таких как температура, влажность, ветер и т.д., чтобы обеспечить качество бетона и долговечность конструкции.
Климат России отличается суровыми зимами, что обуславливается ее географическим положением. Особенности климата существенно влияют на проведение строительных работ. Зимой температура может опускаться до экстремальных значений, а условия для работы на открытом воздухе становятся крайне неблагоприятными.
Продолжительность зимнего периода в климатических условиях средней полосы России достигает около 5-6 месяцев. В связи с этим использование только летнего сезона для проведения строительных работ было бы непрактичным и нерациональным. Это привело бы к увеличению стоимости строительства и снижению качества работ.
Для обеспечения непрерывности строительных работ в зимний период необходимо применять специальные технологии и материалы. Также важно обеспечить комфортные условия труда для рабочих, чтобы избежать возможных заболеваний и снижения производительности.
Важным аспектом является также подготовка строительной площадки к зимним условиям. Для этого необходимо провести ряд мероприятий, таких как очистка территории от снега и льда, обеспечение доступа к строительным материалам и оборудованию, а также обеспечение безопасности рабочих.
В целом, особенности климата России требуют особого подхода к организации и проведению строительных работ в холодное время года. Только применение современных технологий и грамотное планирование позволят обеспечить высокое качество строительства в сложных климатических условиях.
Методы зимнего бетонирования
В зимний период бетонирование имеет ряд особенностей. Помимо обеспечения условий для предотвращения появления трещин, нужно также обеспечить условия для набора прочности бетоном. Важно, чтобы бетон не замерз до набора определенной прочности (обычно это 40-50% от требуемой прочности). Для этого бетон должен иметь положительную температуру на протяжении всего этого времени. Температура бетонной смеси зависит от температуры компонентов, из которых она состоит. Так как заполнители обычно хранятся на открытом воздухе, зимой они могут промерзнуть, поэтому их нужно подогревать. Интенсивность подогрева определяется расчетом и зависит от требуемой температуры на выходе с бетонного завода.
При выборе метода нельзя пренебрегать и такими показателями, как трудозатраты, сроки производства работ, затраты на оборудование и материалы. Для зимнего бетонирования используют специальные смеси высокого класса с химическими противоморозными и пластифицирующими добавками, утепляют свежеуложенный бетон различными способами: с применением генераторов горячего воздуха, тепловых труб с парами теплоносителя или электроэнергии.
Выбор того или иного метода зимнего бетонирования обусловливается рядом факторов:
1) «Термос» – метод получил широкое применение еще на стройках СССР в 1930-х годах при производстве бетонных изделий и конструкций. Наиболее экономически выгодной областью применения данного метода в соответствии с указаниями СНиП 3.03.01-87 являются массивные монолитные фундаменты, блоки, плиты, стены, колонны, рамные конструкции. А также при использовании быстротвердеющих портландцементов и эффективных теплоизоляционных материалов (особенно при умеренных морозах).
Технология выдерживания бетона, применяя метод термоса, состоит в следующем. Нагретую до температуры 25...45°С с помощью электродов бетонную смесь доставляют на площадку и укладывают в опалубку. Сразу после окончания бетонных работ все открытые поверхности конструкции укрывают слоем теплоизоляционного материала, так как при большей температуре подогрева бетонная смесь во время транспортирования быстро загустевает. Бетон, изолированный от холодного воздуха, твердеет за счет тепла, внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении, а также тепла, выделяемого в процессе экзотермической реакции твердения цементного теста. Способ термоса целесообразно применять при бетонировании массивных конструкций. Для большей эффективности способа желательно использовать высокопрочные и быстротвердеющие цементы, химические добавки и другие технологические мероприятия по ускорению твердения бетона.
2) Бетонирование с химдобавками – при низких температурах вода, входящая в состав смеси, начинает кристаллизоваться, из-за чего бетон становится рыхлым и не может приобрести расчетную прочность. Добавки понижают температуру замерзания свободной жидкости и ускоряют твердение бетона при отрицательных температурах воздуха. Бетоны с противоморозными добавками требуют меньшего расхода воды на единицу объема, чем обычные бетоны. Этим можно объяснить повышенную прочность и морозостойкость бетонов с добавками солей по сравнению с марочной прочностью. Соответственно и водоцементное отношение у бетонов с добавками солей меньше, чем у обычного (эталонного) изготовленного из равноконсистентных смесей.
Количество и вид противоморозной добавки назначается в зависимости от факторов окружающей среды, модуля поверхности, назначения бетонной смеси и с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей бетонируемых монолитных конструкций. Выбирая ПМД, следует учитывать ее специфические свойства и область применения. На данный момент в строительстве используются несколько сотен различных видов ПМД. Обычно добавки в бетон вводят в момент его замешивания, так как в этом случае есть возможность добиться равномерного распределения реактивов по всему объему. Однако допускается и домешивание добавок непосредственно на объекте. В этом случае должны быть соблюдены соответствующие предписания. Если интенсивность набора прочности не соответствует проектным требованиям, рекомендуется увеличить расчетную температуру твердения за счет утепления бетонируемой конструкции.
3) Электропрогрев – позволяет повысить температуру уложенного бетона до максимума с последующим поддержанием ее в течение некоторого времени. За это время уложенный бетон набирает критическую или расчетную прочность. Искусственный прогрев представляет собой группу методов, каждый из которых основан на использовании электрической энергии от некоторого источника и переводе этой энергии в тепловую. Повышение температуры происходит за счет пропускания электрического тока через бетон или при подводе тепла к бетону с помощью различных нагревательных устройств.
Разнообразие методов искусственного прогрева позволяет в каждом конкретном случае (в зависимости от массивности конструкции, условий окружающей среды, назначения конструкции и т. д.) выбирать наиболее эффективный. Методы искусственного прогрева бетонных и железобетонных конструкций можно классифицировать следующим образом:
- электродный прогрев;
- обогрев различными электронагревательными устройствами;
- нагрев в электромагнитном поле;
- инфракрасный обогрев.
Применение искусственного прогрева помогает добиться заданных физико-механических свойств бетонов, существенно не отличающихся от свойств бетонов, твердеющих в нормальных условиях. Одновременно он требует от инженерно-технических работников знаний электрофизических и теплофизических процессов, протекающих в бетоне. Только в этом случае искусственный прогрев может быть эффективен и экономичен по сравнению с другими методами.
Окончательный выбор метода производства бетонных работ в зимнее время должен быть подкреплен экономическими показателями.
Но какой бы метод ни использовался, важно помнить, что зимнее бетонирование требует более тщательного планирования и контроля, чем летнее. Необходимо учитывать множество факторов, таких как температура, влажность, ветер и т.д., чтобы обеспечить качество бетона и долговечность конструкции.
