В зимнее время года, когда среднесуточная температура воздуха на строительной площадке опускается ниже 3-х градусов по Цельсию, по СНиПу положено прогревать бетон для обеспечения правильного режима его твердения.
В монолитном строительстве часто используют метод термоса для поддержания оптимальной температуры раствора. Суть этой технологии сводится к изотермии не за счет прогрева, а за счет сохранения внутреннего тепла бетона, а также тепла, выделяемого при твердении бетона. Соответственно, для этого необходимо сначала нагреть раствор до допустимых температур, а затем уже залить его в максимально термоизолированную двойную опалубку.
Так называемый термос может создаваться из различных материалов, главное требование к ним — это хорошее удержание тепла. Температуру и утеплитель подбирают таким образом, чтобы залитый бетон набрал необходимый процент от проектной прочности (в районе 60%) до того момента, когда его температура опуститься ниже 0°C. Таким образом, вода из раствора не будет замерзать, и реакция гидролиза пройдет полностью.
По предварительно проведенным расчетам и прогнозам температуры окружающего воздуха, подбирают материал для утепления и толщину слоя укладки. Метод термоса применим для конструкций с модулем поверхности до 8 для портландцементов средней активности, и до 10-16 для бетонов с химическими добавками ускорителями твредения.
В качестве утеплителей применяют доски и фанеру с прокладкой из пенопласта, картон, опилки, шлаковату, а также многие другие современные утеплители с необходимыми параметрами.
Преимущества метода термоса
- низкая себестоимость;
- простой технологический процесс.
Недостатки метода термоса
- неэффективность при особо низких температурах;
- невозможность использования для сложных и нетиповых конструкций;
- подходит лишь для конструкций с небольшой площадью охлаждения.
В случае если нужно провести бетонирование в условиях зимы, то основной проблемой становятся низкие температуры, в следствии которых происходит замерзание стройматериалов. По СНиПу 3.03.1 зимними условиями бетонирования являются температуры ниже 5 градусов Цельсия.
Особенности работ в зимний период
Все технологии, используемые при бетонировании в условиях низких температур, призваны не допустить это замерзание.Возможно указать 2 главные изюминки, каковые делают процесс укладки бетона, при низких температурах, достаточно сложным.
Это:
- Замерзание воды в цементных порах. Замёрзшая вода расширяется, что ведет к повышению внутреннего давления. Это делает бетон менее прочным. Кроме всего этого, около заполнителей смогут формироваться ледяные плёнки, что со своей стороны ведет к нарушению связи между компонентами смеси.
- Гидратация цемента замедляется при низких температурах, а это значит, что сроки по комплекту твёрдости бетоном очень сильно возрастают.
Обратите внимание! Бетон набирает в районе 70% проектной прочности за чемь дней при температуре воздуха в 20 градусов. В зимних условиях, данный срок может составить 3-4 недели.
Замерзание воды
направляться более детально остановиться на таком серьёзном факторе, как замерзание воды. Громадное значение для прочности всей конструкции имеет срок, в то время, когда замёрзла вода. Существует прямая зависимость: чем в более раннем возрасте бетона случилось замерзание, тем более хрупким будет бетон.
Период, в то время, когда цементная смесь схватывается, есть самым критичным и определяющим. Технология бетонирования в зимних условиях гласит, что в случае если цементная смесь замёрзнет сразу после укладки в опалубку, то её предстоящая прочность будет зависеть лишь от силы мороза.
При увеличении температуры, процесс гидратации, непременно, продолжится. Но прочность таковой конструкции будет в значительной степени уступать аналогичному строению, чья смесь не подвергалась заморозке в период укладки.
В случае если бетон успел набрать некоторое значение прочности до момента заморозки, то тогда он в полной мере может перенести предстоящее замораживание без изменений структуры и внутренних недостатков. Кроме этого нужно постараться избежать, так называемых, холодных швов. Для этого бетон нужно класть непрерывно.
Величина прочности
При работе в условиях низких температур принципиально важно не забывать про критическую величину прочности бетона. Эта величина равна 50% от заявленной марочной прочности. Об этом показателе принципиально важно не забывать, по причине того, что при современном зимнем бетонировании, смесь предохраняют от замерзания вплоть до момента комплекта ею данной самой величины в 50%.
В случае если речь заходит об объекте особенной важности, то предохранение от замерзания реализовывают вплоть до комплекта смесью отметки в 70%.
Методы зимнего бетонирования
Основы зимнего бетонирования
Бетонные работы при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С выполняют по специальным правилам, установленным для работ в зимних условиях (СНиП III-15-76).
В зимних условиях основной задачей является не допустить преждевременного замерзания уложенного бетона. Необходимо, чтобы бетон сохранял при укладке и выдерживании положительную температуру (выше 0°) 4 до тех пор, пока его прочность не достигнет определенного значения, называемого «критической» прочностью.
Для конструкций, подвергающихся сразу после выдерживания попеременному замораживанию и оттаиванию, критическая прочность бетона независимо от его класса должна быть не менее 70%. а в преднапряженных конструкциях — не менее 80% проектной прочности.
Для конструкций, подвергающихся сразу по окончании выдерживания действию расчетного давления воды (резервуаров, подпорных стен), а также конструкций, к которым предъявляют специальные требования по морозостойкости и водонепроницаемости, критическая прочность должна быть не ниже 100% проектной прочности.
Для массивных сооружений специального назначения (плотин, опор, мостов и др.) условия и сроки допустимого замерзания бетона устанавливают в проекте.
Перечисленные выше требования вызваны тем, что бетон при отрицательной температуре (ниже 0°С) не твердеет, так как вода в нем превращается в лед и физико-химические процессы взаимодействия между цементом и водой затворения практически прекращаются. Однако, когда замерзший бетон оттает, процессы твердения возобновляются, и, если замерзание произошло не ранее достижения им критической прочности, то бетон впоследствии приобретет заданную (проектную) прочность. Если же дать бетону замерзнуть.раньше, то произойдет частично безвозвратная потеря прочности (главным образом из-за нарушения сцепления между крупным заполнителем и цементным раствором). Потеря прочности будет тем больше, чем моложе был бетон к моменту замерзания (так, например, бетон на портландцементе, достигающий прочности на 28-й день и замороженный через сутки, после укладки, безвозвратно теряет до половины своей прочности). Бетон, замороженный при достижении им указанных выше значений критической прочности, необходимо выдерживать после оттаивания в условиях, обеспечивающих получение им проектной прочности до момента загружения конструкции проектной нагрузкой.
К моменту снятия несущей опалубки бетонных и железобетонных конструкций требуется, чтобы прочность бетона составляла 50…100% проектной. Такие конструкции после распалубливания могут быть во многих случаях без вреда для них подвергнуты действию низких температур, но в каждом конкретном случае необходимо все же сопоставить распалубочпую и критическую прочность. В тех случаях, когда из условий многократной оборачиваемости опалубки последнюю (например, боковые щиты опалубки фундаментов, подколенников, стен и т. п.) снимают раньше достижения бетоном критической прочности, распалубленные поверхности следует временно укрывать.
Это же приходится делать и в тех случаях, когда разность температур поверхности бетона и наружного воздуха превышает следующие значения: 20С — для конструкций с модулем поверхности от 2 до 5. С — для конструкций с модулем поверхности 5 и выше. Иначе при быстром охлаждении на поверхности 6с гона образуются температурные трещины.
Распалубливание конструкций выполняют при положительной температуре бетона; ни в коем случае нельзя допускать примерзания опалубки к бетону.
Для твердения в зимних условиях бетона, приготовленного на обычной воде (без введения в нее химических добавок солей, понижающих точку замерзания образующегося при этом солевого раствора), необходимо прежде всего, чтобы смесь была уложена в опалубку теплой и все ее составные части имели положительную температуру. Нельзя, например, укладывать в опалубку бетонную смесь, приготовленную на мерзлом песке и щебне. При обогреве такой смеси после укладки содержащаяся в мерзлом состоянии в песке и щебне влага оттает и займет меньший объем (известно, что вода при замерзании увеличивается и, наоборот, лед при оттаивании уменьшается в объеме примерно на 10%) 13 результате этого получается рыхлый, пористый, а следовательно, и малопрочный бетон.
Поэтому в зимнее время бетонную смесь приготовляют на подогретой воде; заполнители (песок, щебень) также нагревают или оттаивают до положительной температуры. Исключение может быть допущено для сухого щебня или гравия, не содержащего наледи на зернах не смерзшихся комьев (влажность не выше 1… 1,5 %). Такой заполнитель можно загружать в смеситель неотогретым при условии, что по выходе из смесителя бетонная смесь будет иметь заданную положительную температуру. Цемент не подогревают, так как при перемешивании с водой и заполнителями он быстро принимает положительную температуру.
Перевозку и укладку бетонной смеси осуществляют быстро, чтобы ее температура в опалубке была положительной.
Искусственная тепловлажностная среда для твердения бетонной смеси, приготовленной из подогретых материалов и уложенной теплой в опалубку, может быть создана как без ее обогрева после укладки (метод термоса), так и с искусственным прогревом смеси или окружающей ее среды (электропрогрев, паропрогрев и др.).
Метод термоса применяют для массивных конструкций, например больших фундаментов, толстых плит, и лишь отчасти — при небольших морозах — для каркасных конструкций (балок, колонн) с большими поперечными размерами.
Этот способ основан на том, что смесь, уложенная в подогретом состоянии в утепленную опалубку и хорошо укрытая от мороза, остывает настолько медленно, что к моменту замерзания бетон успевает набрать необходимую прочность. Медленное остывание массива (по сравнению с тонкими конструкциями, находящимися в тех же условиях) объясняется тем, что его поверхность, через которую тепло уходит в окружающее пространство, мала по сравнению с его объемом. К тому же остывание массива замедляется еще тем, что цемент при твердении выделяет тепло (происходит так называемая экзотермическая реакция). В очень больших массивах это приводит даже к длительному повышению температуры в бетоне (до 30…40°С).
Тонкие конструкции остывают очень быстро, поэтому прибегают к их искусственному прогреву (электрическим током, паром, теплым воздухом). При этом в целях экономии тепла, электроэнергии и пара сочетают метод термоса с искусственным прогревом бетонной смеси или бетона.
Наиболее экономичным и удобным в производственном отношении показал себя способ предварительного электропрогрева бетонной смеси перед ее укладкой. Использование этого способа позволяет значительно расширить область применения метода «термоса», особенно при небольших морозах.
Для прогрева бетона фундаментов, расположенных в отдельных котлованах и имеющих подошву значительно ниже уровня промерзания грунта, очень удобно сочетать метод термоса с выдерживанием в тепляке. Если котлованы хорошо закрыть сверху с захватом бровок так, что- ’бы в них не попадал холодный воздух, то в закрытом пространстве за счет отдачи тепла талым грунтом постепенно устанавливается небольшая положительная температура (1 °С), обусловливающая твердение бетона.
Способ термоса применяют в основном при бетонировании массивных конструкций. Для легких каркасных конструкций этот способ не применяют, так как утеплять их трудно и неэкономично.
Массивность конструкции характеризуется отношением суммы охлаждаемых (наружных) поверхностей к ее объему. Это отношение называется модулем поверхности Мп, который определяют по формуле
Мп=F/V
где F — поверхность, м2; V — объем, м3.
При определении модуля поверхности не учитывают поверхности конструкций, соприкасающиеся с немерзлым грунтом или хорошо прогретой бетонной или каменной кладкой. Чем меньше Мп, тем конструкция массивнее.
Для колонн и балок модуль поверхности определяют как отношение периметра элемента к площади его поперечного сечения. Способом термоса обычно пользуются при выдерживании конструкций с модулем поверхности до 6. Часто способ термоса для таких конструкций сочетают с периферийным электропрогревом конструкций. Но, как указывалось выше, для расширения области применения способа применяют предварительный электроразогрев бетонной смеси или приготовляют бетонную смесь с добавками-ускорителями, ускоряющими твердение бетона и снижающими температуру замерзания бетонной смеси. В этих случаях возможно применять способ термоса в конструкциях с М
При выдерживании конструкций с Мп до 20 способом термоса необходимо применять быстротвердеющие цементы высоких марок (не ниже 500) и глиноземистые цементы, которые не только быстро набирают прочность, но и выделяют при твердении большое количество тепла. В результате сокращается время, в течение которого бетон должен быть предохранен от замерзания, а также повышается запас тепла в нем, т. е. облегчаются условия термосного выдерживания бетона.
Для сокращения срока получения бетоном критической прочности бетонную смесь укладывают с максимально допустимой температурой, опалубку утепляют, а уложенный в конструкцию бетон укрывают.
Утепление опалубки назначается по расчету и должно быть выполнено без зазоров и щелей, особенно в углах и местах стыкования теплоизоляции. Для уменьшения продуваемости опалубки и предохранения теплоизоляционных материалов (например, войлока, опилок) от увлажнения по обшивке и опалубке прокладывают слой толя или пергамина.
Если опалубка состоит из железобетонных плит-оболочек, утепление к ним прикрепляют с наружной стороны, а с внутренней стороны, соприкасающейся с бетонной смесью, их предварительно отогревают. Выступающие углы, тонкие элементы и другие части, остывающие быстрее основной конструкции, дополнительно утепляют на длине участка, назначаемого проектом производства работ.
Поверхности ранее забетонированных блоков и основания, подверженные воздействию наружного воздуха в местах примыкания к свежеуложенному бетону, утепляют на полосе шириной 1-1,5 м. Все работы по утеплению опалубки должны быть обязательно закончены до начала бетонирования.
| Схема утепления блока |
| 1 — блок, подготовленный к бетонированию, 2 — утепленная опалубка, 3 — ранее уложенный бетон |
После окончания бетонирования немедленно устраивают утепление верхней грани блока, не уступающее по своим теплоизоляционным качествам утепленной опалубке. Опалубку и утепление снимают с разрешения технического персонала после достижения бетоном необходимой критической прочности при температуре бетона около 0°С. Опалубку следует снимать до примерзания ее к бетону.
После распалубливания бетон рекомендуется укрывать камышитовыми матами или шевелином во избежание его растрескивания.
- Бетоноведение
- Технология изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей
- Бетонные работы в зимних условиях
- Производство сборных конструкций и деталей из легких бетонов
- Производство сборных изделий из плотных силикатных бетонов и бетонов на бесклинкерном вяжущем
- Производство бетонных и железобетонных изделий на полигонах
- Общие правила техники безопасности и противопожарные мероприятия на строительной площадке
Прогрев бетона необходим для предотвращения кристаллизации воды. Причин целый ряд, некоторые из них:
- Цементное вяжущее в реакцию со льдом не вступит и цементный камень не образуется, и результат необратим — после оттаивания вместо бетонной конструкции получится непрочный конгломерат из заполнителей и непрореагировавшего цемента.
- В случае, когда бетонная смесь будет остывать медленнее и гидратация начнется, но вода кристаллизуется до образования структуры бетона достаточной прочности: эта структура будет разрушена водой, которая при замерзании увеличивается в объеме на 9%. После оттаивания возможно дальнейшее схватывание и частичный набор марочной прочности, в ряде случаев недостаточный.
- При температуре бетонной смеси около ноля схватывание практически прекращается. При повышении температуры реакция начинается заново, но в массе бетона будут пустоты, набор прочности будет проходить медленно и, наиболее вероятно, не достигнет необходимых по проекту показателей.
- При колебаниях суточных температур в первые трое суток после заливки, даже при бетонировании в теплую погоду – набор прочности будет замедлен и к 28-суточному возрасту прочность конструкции все еще недостаточна, чтобы ее нагружать (начинать кладку стен, работы на перекрытии т.п.).
Бетонируемой конструкции для набора прочности необходимы условия: температура +20-25⁰С и влажность в течении 28 суток. Особенно важно создать эти условия в первые трое суток твердения бетона. После семи суток твердения в нормальных условиях фатальным для бетона может стать только полное промораживание. Снижение температуры даже до ноля градусов, особенно кратковременное, приведет лишь к снижению итоговой прочности. В расчете на возможность такого форс-мажора зимой принимают марку бетона на две-три позиции выше. Но получить надежную бетонную конструкцию проектной прочности возможно только одним способом – создать оптимальные условия для твердения в течении 28 суток, и зимой в районах с холодным климатом без применения искусственного прогрева бетона такой возможности нет.
Основные методы прогрева, применяемые в индивидуальном строительстве:
- Термос – применение утепленных и/или греющих опалубок, теплоизоляция поверхностей бетона
- Термос с антиморозными добавками и/или модификаторами-ускорителями твердения
- Замес бетона на горячей воде и прогретых мелком и крупном заполнителях
- Обогрев воздуха вокруг забетонированной конструкции тепловыми пушками, калориферами и т.д. с устройством ветрозащиты – палатки, шатра, строительного полога
- Обогрев инфракрасный. Освещается и нагревается не окружающий воздух, а бетонные поверхности, труднодоступные стыки и закладные металлические детали, иногда армокаркас — как при солнечном обогреве
- Электропрогрев электродный – нагревом арматурного каркаса конструкции, нагревом электродов различных форм и типов, установленных в бетон и на его поверхностях. Пропуская электрический ток через электроды или армокаркас, добиваются прогрева бетона по всему объему
- Электропрогрев нагревательными проводами – так же, как и электродный, требует расчета для определения необходимого метража провода и оптимальной схемы его укладки в тело бетонной конструкции
- Электропрогрев индукционный – используется выделение тепла внутри электромагнитного контура. Вихревые токи разогревают арматуру и закладные детали в конструкции, а бетон получает тепло от армокаркаса. Метод для колонн, стоек и подобных элементов, у которых длина превышает размер сечения. Имеет смысл только для конструкций с густым армированием (коэффициент армирования больше 0,5)
Введение в бетон противоморозных добавок и ускорителей/замедлителей твердения не является способом зимнего бетонирования, поскольку ни одна химическая добавка не спасет бетон от промораживания в условиях зимы в районах средней полосы. Противоморозные добавки применять зимой нужно обязательно – от бюджетного «подсаливания» обычным хлоридом натрия или поташем, или нитритом натрия, до комплексных дорогих модификаторов, способных оптимизировать реологию смеси даже при неблагоприятных условиях. «Солить» следует в меру, поскольку некоторые соли способствуют коррозии арматуры и на будущую прочность бетона влияют негативно. Современные добавки в бетон имеют комплексный состав: вместе с веществами, понижающими точку замерзания воды и ускорителями твердения, в модификаторы входят присадки для увеличения прочности и морозостойкости бетона, пластификаторы и воздухововлекающие добавки. Применяют добавки в бетон строго по инструкции, а выбор их достаточно сложен и зависит от вида и класса бетона, вида, размеров и нагрузок на конструкцию, условий работы конструкции и др.
Термос
Теплоизоляция конструкции с целью предотвратить потери внутреннего тепла через поверхности, соприкасающиеся с холодным воздухом и опалубкой; использование внутреннего тепла бетона и экзотермии гидратации. Способ термоса особенно эффективен для массивных конструкций с модулем поверхности до 4-6 (отношение поверхности, через которую бетон отдает тепло, к общему объему элемента).
Чтобы создать термос для бетона, недостаточно прикрыть его сверху в опалубке теплоизоляционным материалом. Этот вариант – не для морозов, а для создания бетону нормальных условий при погоде с резкими колебаниями дневных и ночных температур, жаре от +30⁰С, холодном ветре или просто нестабильной осенней и весенней погоде. Конструкцию укрывают пологами, утепляющим рулонным или засыпным материалом – опилками, шлаком. Цель – сгладить колебания температур в пределах +10-30⁰С.
Метод термоса состоит в выдержке конструкции в оптимальном тепле до достижения нужной по проекту прочности, вплоть до распалубки. Для этого применяют утеплители и греющие опалубки. Греющую, или термоактивную опалубку применяют при бетонировании фундаментов ленточных и плитных, перекрытий, стен. Эффективны греющие опалубки при морозах не сильнее -25⁰С, причем без охлаждения, а при непрерывном бетонировании, быстрой укладке и уплотнении бетонной смеси. Опалубка может быть как несъемной, так и обычной мелкощитовой, иногда организуют прогрев и крупных опалубочных щитов. В качестве нагревательных элементов применяют стальную сетку, провода и кабели, различные их комбинации.
Перед тем как начать укладку бетона, прогревают опалубку и основание до +20⁰С. При заливке и уплотнении нагрев усиливают до +30-55⁰С. Нужно учитывать температуру укладываемой смеси, поскольку бетон, имеющий температуру от +40⁰С, быстро схватывается и имеет меньшую подвижность. Укладывать теплый бетон следует быстро. Утеплители можно применять самые разные, по месту – деревянные доски, проложенные толем или рубероидом, фанерные листы с прокладкой пенопластом, толстый гофрокартон, вату и шлаковату, засыпку стружкой или древесными опилками. Но более эффективны не продуваемые мягкие утеплители с водоотталкивающими покрытиями. Особое внимание при изоляции уделяют конструкциям переменного сечения, тонким элементам, углам и другим быстро остывающим частям – их утепляют в первую очередь. По ситуации – иногда выступающие элементы и стыки перед теплоизоляцией дополнительно быстро прогревают инфракрасным методом, например газовой горелкой.
Способ выдерживания бетона термосом прост и достаточно экономичен, и в полной мере позволяет использовать немалое внутреннее тепло бетона — экзотермию реакции гидратации. Больше всего подходит термос для конструкций с модулем поверхности до 8, при условии изготовления бетонных смесей на портланцементах средней активности. Высокоактивный быстротвердеющий цемент или введение в бетонную смесь модификаторов-ускорителей твердения дают возможность эффективно выдерживать термосом конструкции, имеющие модуль поверхности от 10 и выше, максимум до 15.
Строго говоря, для правильного и экономичного термоса нужен теплотехнический расчет по каждой конструкции. На частной стройке в основном приходится применять прогрев «с запасом».
Греющие опалубки можно комбинировать с электродным прогревом бетона и прогревом нагревательными проводами. В бетон добавляют антиморозные добавки и модификаторы для ускорения набора прочности. Бетонную смесь, которую готовят на участке в бетономешалке, возможно замешивать на горячей воде – до +90⁰С и прогретых до +50-70⁰С заполнителях. Какие меры комбинировать – решается индивидуально и зависит от специфики местных условий, от возможностей стройки и конечно, от бетона – его вида, класса, условий работы будущей бетонной конструкции.
Инфракрасный обогрев
Инфракрасные, или тепловые лучи, нагревают бетонную конструкцию мягко и медленно, преградой для них являются только металлические детали. На больших стройках применяют усиленные термоматы, инфракрасные промышленные установки. В условиях частной стройки применить термоматы для бетонирования фундаментной плиты дорого, но технически оправдано – для прогрева большой ровной горизонтальной поверхности термоматы эффективны даже более, чем электроды.
«Замороженный» армокаркас, установленный в опалубку, а также металлические закладные детали, сальники и т.п., перед бетонированием прогревают на частной стройке чаще всего газовыми горелками. Тепловыми лучами от газовой горелки можно прогреть стыки и участки конструкции, труднодоступные для теплоизоляции. КПД у горелок высокий – от 90%, и применяют данный метод прогрева бетона на частных стройках довольно часто.
Тепловой обогрев с укрытием
Довольно простая и эффективная, но неэкономичная технология. Устраивается укрытие – в виде не продуваемого шатра, палатки, полога или любого удобного купола, и устанавливается тепловая пушка. Дело трудоемкое и следить нужно постоянно — этот способ считают «дедовским», но для обогрева бетона на небольших стройках успешно применяют и в нашей современности. Хороший плюс этой «методики» тот, что можно греть без электроэнергии — автономной тепловой пушкой, чаще всего дизельной. Если сеть 220В недоступна, то данный вариант может стать беспроигрышным.
Каким бы способом не обеспечивалось бетону тепло в зимние морозы, одно из главных условий успеха – постоянный контроль. Температура бетона должна быть всегда плюсовая, оптимально +20-25⁰С, но ни в коем случае не выше, чем +45-50⁰С. Слишком высокие температуры не менее опасны для бетона, чем мороз. Колебания температур бетона на частной стройке есть всегда, и нагрев бетона происходит с разной скоростью, так же, как и его остывание. Предел этой скорости – 10 градусов за один час, и это тоже необходимо отслеживать, чтобы получить конструкцию проектной прочности.
При необходимости проведения зимнего бетонирования главной проблемой являются низкие температуры окружающей среды, которые приводят к замерзанию строительных материалов. Соответственно, технология бетонирования в зимних условиях направлена на предотвращение замерзания воды и других материалов.
Требования к зимнему бетонированию определяются СНиП 3.03.01, согласно которому зимними условиями считаются температуры ниже 5°С.
Особенности зимнего бетонирования
Существуют две важные причины, усложняющие процесс укладки бетона в зимой.
- При низких температурах замедляется процесс гидратации цемента, что является причиной увеличения сроков набора твердости бетоном.
При температуре окружающей среды, равной 200С, в течение недели бетон набирает около 70% проектной прочности. При понижении температуры до 50С для набора такого уровня прочности потребуется времени в 3-4 раза больше.
- Еще одним нежелательным процессом является развитие сил внутреннего давления, которые возникают из-за расширения замерзшей воды. Это явление приводит к разупрочнению бетона. Помимо этого, из замерзшей воды вокруг заполнителей образуются ледяные пленки, нарушающие связь между компонентами смеси.
При замерзании воды в порах твердеющей смеси развивается значительное давление, которое приводит к разрушению структуры неокрепшего бетона и снижению его прочностных характеристик.
Снижение прочности тем значительнее, чем в более раннем возрасте бетона замерзла вода. Наиболее опасным является период схватывания бетонной смеси. Если смесь замерзнет сразу после укладки ее в опалубку, то ее прочность при отрицательных температурах будет обусловлена только силами замерзания. При повышении температуры процесс гидратации цемента возобновится, но прочность такого бетона будет значительно уступать аналогичной характеристике материала, который не подвергался замораживанию.
Противостоять замораживанию без структурных разрушений может только тот бетон, который уже набрал определенное значение прочности. Важно соблюдать правило беспрерывной укладки бетона во избежание холодных швов.
В современном строительстве в мировой практике наиболее распространен способ зимнего бетонирования, когда бетонная смесь предохраняется от замерзания во время ее схватывания и набора определенной величины прочности, которая называется критической.
Под критической величиной прочности бетона принимают прочность, которая равна 50% от марочной. В конструкциях ответственного назначения бетон предохраняется от замерзания до достижения 70% от проектной прочности.
В современном строительстве применяют несколько способов бетонирования в зимний период:
- использование добавок противоморозного действия;
- укрытие бетонной смеси пленкой ПХВ и другими утеплителями;
- электрический и инфракрасный прогрев бетона.
Вне зависимости от того, что вы строите, встаёт вопрос, какой бетон использовать для фундамента? Мы знаем, как выбрать марку в зависимости от типа объекта, нагрузки и характера грунта.Основной закон прочности бетона, описанный здесь, позволяет грамотно спланировать строительные работы.
Самые популярные производители бетона, бетонных смесей и составляющих.
Применение добавок противоморозного действия
Технологически наиболее удобным и экономически выгодным методом проведения зимнего бетонирования является применение противоморозных добавок. Этот безобогревный способ гораздо дешевле бетонирования с предварительным ограждением и утеплением конструкции, прогрева электричеством и инфракрасными лучами.
Модификаторы противоморозного действия могут использоваться как самостоятельно, так и в сочетании с различными методами подогрева.
Все существующие «зимние» добавки в бетон можно разделить на три основные группы.
- К первой группе относят добавки, которые либо слабо ускоряют, либо слабо замедляют процессы схватывания и твердения смеси. Представители этого класса — сильные и слабые электролиты, неэлектролиты и составы органического происхождения — карбамид и многоатомные спирты.
- Ко второй группе принадлежат модификаторы на основе хлорида кальция. Эти вещества имеют способность сильно ускорять процессы схватывания и твердения и обладают значительными антифризными свойствами.
- В третью группу входят вещества, обладающие слабыми антифризными свойствами, но являющиеся сильными ускорителями схватывания и твердения с сильным тепловыделением сразу после заливки. Сфера применения этих добавок невелика, но они представляют интерес с научной точки зрения. К таким добавкам относятся трехвалентные сульфаты на основе алюминия и железа.
Мероприятия, увеличивающие эффективность применения противоморозных добавок
Противоморозные добавки выполняют важную роль — активируют процессы твердения смеси и снижают температуру замерзания жидкой фазы. Но для получения эффективного результата, наряду с использованием модификаторов, необходимо выполнять ряд сопутствующих мероприятий.
- Созданию внутренней теплоты в бетонной смеси способствует предварительный подогрев ее компонентов.
- После окончания укладки поверхность бетона необходимо утеплить матами, что позволит сохранить тепло, выделенное в результате экзотермической реакции цемента и воды, и сохранить условия, подходящие для твердения.
- Зимой наиболее эффективно использовать портландцементы и высокомарочные быстротвердеющие цементы.
При зимнем бетонировании не рекомендуется использовать замерзшие заполнители.
- При изготовлении бетонной смеси из подогретых компонентов применяют иной порядок загрузки всех элементов, чем в традиционных летних условиях, когда все сухие составляющие одновременно загружаются в заполненный водой барабан смесителя. Зимой, чтобы избежать заваривания цемента, сначала в барабан заливают воду, затем засыпают крупный заполнитель, а потом проворачивают барабан несколько оборотов и засыпают песок и цемент.
Продолжительность перемешивания компонентов в зимнее время должна быть увеличена примерно в полтора раза.
- Транспортировка смеси должна осуществляться в утепленной машине, с двойным днищем, куда поступают отработанные газы. Места погрузки и выгрузки бетонной смеси необходимо изолировать от воздействия ветра, а средства подачи смеси — тщательно утеплить.
- Опалубка и арматура должны быть очищены от снега и наледи, арматуру необходимо отогреть до положительной температуры.
- Обязательное условие зимнего бетонирования — быстрые темпы его проведения.
Чем обусловлено использование противоморозных добавок в бетон и как их выбирать?.Сертификат качества на бетон, который можно скачать по этой ссылке, содержит результаты тестирования бетона и основных его характеристик.
Хотите заказать бетонные работы? Узнайте тут, сколько они стоят.
Метод «термоса»
Технологически метод «термоса» осуществляется укладкой смеси положительной температуры в утепленную опалубку. Бетон набирает прочность благодаря начальному теплосодержанию и экзотермическому выделению при реакции гидратации цемента.
Максимальное тепловыделение обеспечивают портландцементы и высокомарочные цементы. Особо эффективен метод «термоса» в сочетании с противоморозными добавками.
Бетонирование методом «горячего термоса» заключается в кратковременном подогреве смеси до 60-800С, уплотнении ее в горячем состоянии и выдерживании в «термосе» или с применением дополнительного подогрева.
В условиях строительной площадки бетонную смесь разогревают с помощью электродов. Смесь выступает в цепи переменного электротока в роли сопротивления. Электропрогрев проводят в кузовах автосамосвалов или бадьях.
Способы искусственного нагрева и прогрева бетона
Сущность этого метода заключается в создании и дальнейшем поддержании температуры смеси при максимально допустимой величине, пока бетон не наберет требуемую прочность. Этот способ применяется в случаях, когда метода «термоса» оказывается недостаточно.
Существует несколько вариантов достижения требуемого результата:
- Физический смысл электродного прогрева аналогичен выше описанному методу электродного разогрева смеси. В данном случае используется теплота, которая выделяется смесью при пропускании через нее электрического тока. Для подведения электротока к бетону применяют электроды нескольких типов: пластинчатые, струнные, полосовые, стержневые. Наиболее эффективными являются пластинчатые электроды, изготавливаемые из кровельной стали. Пластины нашивают на поверхность опалубки, непосредственно соприкасающуюся с бетоном, и подключают к разноименным фазам сети. Между противолежащими электродами происходит токообмен, в результате чего осуществляется нагрев всей бетонной конструкции.
- Сущность контактного или кондуктивного нагрева заключается в использовании тепла, выделяемого в проводнике во время прохождения по нему электротока. Контактным способом теплота передается всем поверхностям бетонного элемента. От поверхностей тепло распространяется по всей конструкции.
Для контактного нагрева бетона используют термоактивные гибкие покрытия или термоактивные опалубки.
- Способ инфракрасного нагрева основан на способности инфракрасных лучей при их поглощении телом трансформироваться в тепловую энергию. Теплота от излучателя к нагреваемому телу осуществляется моментально без использования переносчика тепла. В качестве генераторов инфракрасных волн используют кварцевые и трубчатые металлические излучатели. Инфракрасный нагрев применяется для отогрева арматуры, промороженных бетонных поверхностей, тепловой защиты уложенной бетонной смеси.
- При индукционном нагреве используется теплота, которая выделяется в стальной опалубке или арматурных деталях и изделиях, расположенных в электромагнитном поле катушки-индуктора. Этот метод применяется с целью отогрева ранее выполненных бетонных конструкций при любой температуре окружающей среды и в любой опалубке.
Соблюдение рекомендаций по зимнему бетонированию позволит избежать утраты прочностных характеристик бетонных и железобетонных конструкций, выполненных при пониженных температурах наружного воздуха.
Метод термоса
Бетон, уложенный в зимних условиях, выдерживают преимущественно методом термоса, основанным на применении утепленной опалубки с устройством сверху защитного слоя. Бетонную смесь температурой 20—80 0С укладывают в утепленную опалубку, а открытые поверхности защищают от охлаждения. Обогревать ее при этом не требуется, так как количество теплоты, внесенных в смесь при приготовлении, а также выделяющиеся в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой (экзотермии), достаточно для ее твердения и набора критической прочности. При проектировании термосного выдерживания бетона подбирают тип опалубки и степень ее утепления. Сущность метода термоса состоит в том, чтобы бетон, остывая до 0 0С, смог за это время набрать критическую прочность. Учитывая это, назначают толщину и вид утеплителя опалубки. Утепление опалубки выполняют без зазоров и щелей, особенно в местах стыкования теплоизоляции. Для уменьшения продуваемости опалубки и предохранения ее от увлажнения по обшивке прокладывают слой толи.
В качестве защитного слоя применяют толь, картон, фанеру, соломит, по которым могут быть уложены опилки, шлак, шлаковойлок, стекловата. Опалубка может быть двойной, тогда промежутки между ее щитами засыпают опилками, шлаком или заполняют минеральной ватой, пенопластом.
Опалубку из железобетонных плит утепляют с наружной стороны, навешивая на них маты. Поверхность, соприкасающуюся с бетоном, перед началом бетонирования обязательно прогревают. По окончании бетонирования немедленно утепляют верхние открытые поверхности, при этом теплотехнические свойства этого утеплителя (покрытия) должны быть не ниже, чем у основных элементов опалубки.
Опалубку и утеплитель демонтируют по достижении бетоном критической прочности. Поверхности распалубленной конструкции ограждают от резкого перепада температур во избежания образования трещин.
Метод термоса применяют при бетонировании массивных конструкций. Степень массивности оценивают модулем поверхности Мn=F/V, где Fплощадь суммарной охлаждаемой поверхности конструкции , м2 ; Vобъем конструкции, м 3 .
Конструкция считается массивной при Мn < 6, средней массивности при Мn=6…9 и ажурной при Мn>9.
При определении Мn не учитывается площадь поверхностей конструкций, соприкасающихся с талым грунтом, хорошо прогретой бетонной поверхностью или каменной кладкой. Для длинномерных изделий и конструкций (например, колон, ригелей, балок) Мn определяют отношением периметра их поперечного сечения к его площади.
Метод термоса применяют для конструкций с Мn < 6, а при предварительном разогреве бетона до 60…800C – с Мn=8…10.
Во время чрезвычайной ситуации, когда может быть трудно получить электроэнергию и газ, термос может стать отличным способом приготовления широкого спектра продуктов медленного приготовления. Приготовление таких блюд, как рис и бобы, может занять несколько часов, используя огромное количество топлива, которое вы обычно не можете позволить себе тратить во время чрезвычайной ситуации.
Использование термоса может быть отличным способом сэкономить драгоценное топливо при приготовлении блюд с длительным временем приготовления. Если вы когда-либо готовили с мультиваркой, то концепция приготовления с термосом очень похожа.Это позволяет варить пищу в течение длительного времени, используя только топливо, необходимое для кипячения исходной воды.
Как приготовить в термосе
Готовить в термосе довольно просто; на самом деле, если вы можете вскипятить воду, вы сможете ее снять. Ключом к использованию этого метода приготовления пищи является время, поэтому вы захотите запланировать заранее и убедиться, что у вас есть термос хорошего качества, который будет сохранять тепло во время приготовления пищи.
Планирование впереди: убедитесь, что у вас достаточно времени для приготовления.
Этот метод требует времени и некоторого предварительного планирования. Решение о том, что вы собираетесь съесть за час до еды, не сработает, поэтому вам нужно дать себе достаточно времени, чтобы правильно приготовить еду. Помните, что это похоже на приготовление пищи с мультиваркой, поэтому время является огромным фактором.
Купите термос хорошего качества
При поиске термоса хорошего качества ищите что-то хорошо изолированное, достаточно большое для приготовления пищи и что-то с широким ртом, чтобы вы могли легко доставать еду и выходить из нее. контейнер.Я использую Stanley Thermos в течение многих лет, но некоторые из новых моделей в последнее время получили плохие отзывы, так что вы можете также попробовать такие бренды, как Sigg, Nissan, Hydro Flask и Zojirushi. Я использую бутылку Hydro Flask 32oz, потому что очень большое отверстие облегчает работу при приготовлении пищи.
Убедитесь, что вы предварительно разогрели бутылку
Разогрев термоса перед добавлением ингредиентов поможет бутылке поддерживать тепло на протяжении всего процесса приготовления.
Перед приготовлением залейте термос кипящей водой и оставьте на пять минут. Когда вы будете готовы добавить ингредиенты в термос, слейте воду и добавьте кипящую воду вместе с кулинарными ингредиентами.
Что можно приготовить в термосе?
При выборе того, какие продукты вы можете приготовить в своем термосе, убедитесь, что вы выбрали продукты, которые обычно готовятся в жидком виде. Большинство рецептов, разработанных для кастрюль, можно уменьшить до размеров термоса. Я бы держался подальше от всего, что может быть легко переварено, или от продуктов, которые нельзя довести до полного кипения.
На снимке слева направо: Hydro Flask, классический термос Stanley и SIGG Thermo ClassicПриготовление правильных блюд: все они идеально подходят для приготовления термоса
- Рис и фасоль
- Супы, тушеные блюда и Chili
- Мясо, например, говядина и курица
- Сталь порезанное Овес или сушеные и лиофилизированные продукты
Типичное время приготовления : Время приготовления зависит от вашего термоса и его способности сохранять тепло, вот некоторые общие рекомендации ,Первое число показывает, как долго вы должны варить пищу, прежде чем положить ее в термос; второе число — количество времени, необходимое для приготовления пищи в термосе.
- RICE: 5 м / 1,5 часа.
- КУБИЛЬНЫЙ ГОВЯЖОК: 15 м / 4 часа.
- ЦЫПЛЕНОК: 8м / 3ч.
- ФАСОЛЬ: 10м / 4ч.
- КУБИЛЬНЫЕ КАРТОФЕЛИ: 5м / 2ч.
- Овсяные ножи 5м / 2ч
Предварительная готовка продуктов
Для некоторых продуктов потребуется небольшая предварительная варка, особенно таких, как мясо или бобы, требующие большого количества тепла.Эти продукты должны быть приготовлены так, чтобы вы обычно выключали плиту, чтобы начать процесс кипения. Как только вы достигнете этой точки, их можно добавить в термос, чтобы завершить процесс медленного приготовления.
Термос длительного хранениядля горячей еды
Термос для горячей пищи
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. Мы предлагаем профессиональную DROP SHIPPING и надеемся на сотрудничество.
2. Мы отправляем продукцию вашим клиентам без учета первоначальной цены.
3. Мы отправляем продукцию без какой-либо рекламы, счет-фактура внутри упаковки.
4. Мы можем отправить быстро через ePacket.
5.Мы можем выполнять заказы через файл CSV или XLS.
6.Мы можем обрабатывать до тысячи заказов в день.
7. Мы принимаем к оплате AliPay, Western Union и payoneer
. 
1. Мы предлагаем профессиональную DROP SHIPPING и надеемся на сотрудничество.
2. Мы отправляем продукцию вашим клиентам без учета первоначальной цены.
3. Мы отправляем продукцию без какой-либо рекламы, счет-фактура внутри упаковки.
4. Мы можем отправить быстро через ePacket.
5.Мы можем выполнять заказы через файл CSV или XLS.
6.Мы можем обрабатывать до тысячи заказов в день.
7.Мы принимаем AliPay, Western Union и payoneer для платежей
.