Бетонные работы при отрицательных температурах воздуха правила производства: Производство бетонных работ при отрицательных температурах наружного воздуха

Содержание

Особенности бетонирования при отрицательных температурах


Категория:

   Бетонные работы в зимних условиях


Публикация:

   Особенности бетонирования при отрицательных температурах


Читать далее:

Особенности бетонирования при отрицательных температурах

При производстве бетонных и железобетонных работ в зимних условиях при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, а также при бетонировании конструкций, расположенных в вечно-мерзлых грунтах, применяют способы бетонирования, позволяющие получать бетон необходимого качества.

Если не применять специальных способов бетонирования, то при замерзании бетона содержащаяся в нем свободная вода обращается в дед и твердение бетона прекращается. Если до замерзания твердение не началось, то не начнется и после него, если же началось, то практически приостанавливается до тех пор, пока свободная вода в бетоне будет находиться в замерзшем состоянии. Замерзшая в бетоне вода увеличивается в объеме приблизительно на 9%. Возникающее внутреннее давление льда разрывает слабые связи в незатвердевшем бетоне.

Вода, скапливающаяся на поверхности зерен крупного заполнителя, при замерзании образует тонкую ледяную пленку, нарушающую сцепление между заполнителем и раствором и снижающую прочность бетона. На арматуре образуется пленка льда, нарушающая сцепление арматуры с бетоном.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

При оттаивании бетона находящийся в нем лед тает и твердение бетона возобновляется, но конечная прочность бетона, его плотность и сцепление с арматурой снижаются. Эти потери тем больше, чем в более раннем возрасте замерз бетон.

Наиболее опасно замерзание бетона в период схватывания цемента. Также вредно и многократное замораживание и оттаивание бетона в начале твердения, что бывает, когда оттепели сменяются заморозками. Прочность бетона к моменту замерзания или охлаждения ниже расчетных температур, так называемая критическая прочность, при которой конечная прочность не снижается или снижается незначительно, должна указываться в проекте производства работ или в технологической карте.

Для бетона без противоморозных добавок монолитных конструкций и монолитной части сборно-монолитных конструкций прочность к моменту замораживания должна составлять не менее 50% проектной при марке бетона 150, 40%—для бетонов марки 200— 300, 30% —для бетонов марок 400—500, 70% —независимо от марки бетона для конструкций, подвергающихся по окончании выдерживания замораживанию и оттаиванию, 80%—для бетона в предварительно напряженных конструкциях, 100% —для бетона конструкций, подвергающихся сразу после окончания выдерживания действию расчетного давления воды, и конструкций, к которым предъявляются специальные требования по морозостойкости и водонепроницаемости.

Для бетона с противоморозными добавками прочность к моменту его охлаждения до температуры, на которую рассчитано количество добавок, должна быть не менее 30% проектной при марке до 200, 25% —для бетона марки 300 и 20% —для бетона марки 400.

Условия и срок, к которому допускается замерзание бетона блоков массивных гидротехнических сооружений, указываются в проекте.

Бетон, достигший к моменту замерзания критической прочности, проектную прочность приобретает только после оттаивания и выдерживания при положительной температуре не менее 28 суток. В тех случаях, когда конструкции, забетонированные зимой (в том числе бетон сборных элементов с обычной и предварительно напряженной арматурой, входящих в состав сборно-монолитных конструкций), подлежат полному загружению при отрицательной температуре наружного воздуха, требуется выдержать бетон при положительной температуре до тех пор, пока не будет достигнута проектная прочность.

Величину прочности бетона в конструкции к моменту его замерзания определяют по минимальной прочности образца из контрольной серии.

Для получения необходимой прочности бетона проводят специальные мероприятия цр подготовке составляющих бетона и приготовлению бетонной смеси. Особое внимание уделяют защите забетонированных конструкций от непосредственного воздействия отрицательной температуры и ветра.

Необходимо, чтобы бетонная смесь, укладываемая в опалубку, имела определенную, заданную расчетом температуру.

Для защиты забетонированных конструкций от воздействия отрицательной температуры, создания искусственной тепловлажносхной среды для бетона, приготовленного на подогретых материалах, и выдерживания его в таких условиях до приобретения необходимой (критической) прочности применяют различные способы.

Бетон, уложенный в массивные конструкции зимой, наиболее часто выдерживают способом термоса, основанным на использовании утепленной опалубки, тепла подогретых составляющих бетонной смеси и тепла, выделяемого при схватывании и твердении цемента. Хорошо укрытый бетон остывает настолько медленно, что к моменту замерзания успевает набрать критическую прочность.

Для расширения области применения способа термоса используют предварительный электроразогрев бетонной смеси перед укладкой в опалубку, химические добавки-ускорители, цементы с повышенным тепловыделением и быстротвердеющие цементы, а также сочетают способ термоса с различными методами обогрева бетона, например с периферийным электропрогревом или обогревом конструкций.

При применении предварительного электроразогрева бетонной смеси температура разогрева для бетонов на портландцементах с содержанием трехкальциевого алюмината до 6% не должна превышать 80°С; на портландцементах с содержанием трехкальциевого алюмината более 6%—устанавливается строительной лабораторией после экспериментальной проверки; для бетонов на шлако-портландцементах — не должна превышать 90°G.

Бетонную смесь разогревают в специально оборудованных бункерах и бадьях, обеспечивающих ее равномерный прогрев, а также в оборудованных для этой цели кузовах автомобилей.

Часто при бетонировании фундаментов, расположенных в отдельных котлованах, способ термоса сочетают с использованием теплоотдачи талого грунта. В этом случае котлованы хорошо утепляют сверху, благодаря чему в них устанавливается небольшая положительная температура.

Бетон в тонких конструкциях остывает быстро, поэтому их приходится обогревать электрическим током, паром или теплым воздухом. Иногда в целях экономии электроэнергии сочетают способ термоса с обогревом.

Легкие бетоны на пористых заполнителях в зимних условиях выдерживают по способу термоса с предварительным электроразогревом бетонной смеси.

Кроме изложенных способов зимнего бетонирования, основанных на твердении бетона при положительной температуре, существует способ твердения бетона при отрицательной температуре. При этом бетонную смесь приготовляют с введением противоморозных добавок. Противоморозные добавки настолько понижают температуру замерзания воды, что обеспечивают твердение бетона при отрицательных температурах до —25°С. При выборе способа выдерживания бетона в первую очередь рассматривают возможность применения способа термоса, способа термоса с добавками — ускорителями твердения.

Если, применяя этот способ, невозможно получить требуемую прочность бетона в заданные сроки, то последовательно рассматривают возможность применения бетона с противоморозными добавками, способов электротермообработки, обогрева паром, теплым воздухом. В случае невозможности выдерживания бетона в конструкциях с помощью указанных мероприятий бетонные работы выполняют с применением тепляков.

Тот или иной способ производства бетонных и железобетонных работ в зимних условиях принимают на основе сравнительных технико-экономических расчетов.




Рекламные предложения:

Читать далее: Приготовление бетонной смеси в зимних условиях

Категория: —
Бетонные работы в зимних условиях

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Технология бетонных работ в зимних условиях

Физические процессы и определяющие положения

Понятие «зимние условия» в технологии монолитного бетона и железобетона несколько отличается от общепринятого — календарного. Зимние условия начинаются, когда среднесуточная температура наружного воздуха снижается до +5°С, а в течение суток имеет место падение температуры ниже 0°С.

При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода переходит в лед и не вступает в химическое соединение с цементом. В результате этого прекращается реакция гидратации и, следовательно, бетон не твердеет. Одновременно в бетоне развиваются значительные силы внутреннего давления, вызванные увеличением (примерно на 9%) объема воды при переходе ее в лед. При раннем замораживании бетона его неокрепшая структура не может противостоять этим силам и нарушается. При последующем оттаивании замерзшая вода вновь превращается в жидкость и процесс гидратации цемента возобновляется, однако разрушенные структурные связи в бетоне полностью не восстанавливаются.

Замораживание свежеуложенного бетона сопровождается также образованием вокруг арматуры и зерен заполнителя ледяных пленок, которые благодаря притоку воды из менее охлажденных зон бетона увеличиваются в объеме и отжимают цементное тесто от арматуры и заполнителя.

Все эти процессы значительно снижают прочность бетона и его сцепление с арматурой, а также уменьшает его плотность, стойкость и долговечность.

Если бетон до замерзания приобретает определенную начальную прочность, то все упомянутые выше процессы не оказывают на него неблагоприятного воздействия. Минимальную прочность, при которой замораживание для бетона не опасно, называют критической.

Величина нормируемой критической прочности зависит от класса бетона, вида и условий эксплуатации конструкции и составляет: для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой — 50% проектной прочности для В7,5…В10, 40% для В12,5… В25 и 30% для В 30 и выше, для конструкций с предварительно напрягаемой арматурой — 80% проектной прочности, для конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию или расположенных в зоне сезонного оттаивания веч-номерзлых грунтов — 70% проектной прочности, для конструкций, нагружаемых расчетной нагрузкой — 100% проектной прочности.

Продолжительность твердения бетона и его конечные свойства в значительной степени зависят от температурных условий, в которых выдерживают бетон. По мере повышения температурыувеличивается активность воды, содержащейся в бетонной смеси, ускоряется процесс ее взаимодействия с минералами цементного клинкера, интенсифицируются процессы формирования коагуляционной и кристаллической структуры бетона. При снижении температуры, наоборот, все эти процессы затормаживаются и твердение бетона замедляется.

Поэтому при бетонировании в зимних условиях необходимо создать и поддерживать такие температурно-влажностные условия, при которых бетон твердеет до приобретения или критической, или заданной прочности в минимальные сроки с наименьшими трудовыми затратами. Для этого применяют специальные способы приготовления, подачи, укладки и выдерживания бетона.

При приготовлении бетонной смеси в зимних условиях ее температуру повышают до 35…40С путем подогрева заполнителей и воды. Заполнители подогревают до 60С паровыми регистрами, во вращающихся барабанах, в установках с продувкой дымовых газов через слой заполнителя, горячей водой. Воду подогревают в бойлерах или водогрейных котлах до 90С. Подогрев цемента запрещается.

При приготовлении подогретой бетонной смеси применяют иной порядок загрузки составляющих в бетоносмеситель. В летних условиях в барабан смесителя, предварительно заполненного водой, все сухие компоненты загружают одновременно. Зимой во избежание «заваривания» цемента в барабан смесителя вначале заливают воду и загружают крупный заполнитель, а затем после нескольких оборотов барабана — песок и цемент. Общую продолжительность перемешивания в зимних условиях увеличивают в 1,2… 1,5 раза. Бетонную смесь транспортируют в закрытой утепленной и прогретой перед началом работы таре (бадьи, кузова машин). Автомашиныимеют двойное днище, в полость которого поступают отработанные газы мотора, что предотвращает теплопотери. Бетонную смесь следует транспортировать от места приготовления до места укладки по возможности быстрее и без перегрузок. Места погрузки и выгрузки должны быть защищены от ветра, а средства подачи бетонной смеси в конструкции (хоботы, виброхоботы и др.) утеплены.

Состояние основания, на котором укладывают бетонную смесь, а также способ укладки должны исключать возможность ее замерзания в стыке с основанием и деформации основания при укладке бетона на пучинистые фунты. Для этого основание отогревают до положительных температур и предохраняют от замерзания до приобретения вновь уложенным бетоном требуемой прочности.

Опалубку и арматуру до бетонирования очищают от снега и наледи, арматуру диаметром более 25 мм, а также арматуру из жестких прокатных профилей и крупные металлические закладные детали при температуре ниже — 10°С отогревают до положительной температуры.

Бетонирование следует вести непрерывно и высокими темпами, при этом ранее уложенный слой бетона должен быть перекрыт до того, как в нем температура будет ниже предусмотренной.

Строительное производство располагает обширным арсеналом эффективных и экономичных методов выдерживания бетона в зимних условиях, позволяющих обеспечить высокое качество конструкций. Эти методы можно разделить на три группы: метод, предусматривающий использование начального теплосодержания, внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении или перед укладкой в конструкцию, и тепловыделение цемента, сопровождающее твердение бетона — так называемый метод «термоса», методы, основанные на искусственном прогреве бетона, уложенного в конструкцию — электропрогрев, контактный, индукционный и инфракрасный нагрев, конвективный обогрев, методы, использующие эффект понижения эвтектической точки воды в бетоне с помощью специальных противоморозных химических добавок.

Указанные методы можно комбинировать. Выбор того или иного метода зависит от вида и массивности конструкции, вида, состава и требуемой прочности бетона, метеорологических условий производства работ, энергетической оснащенности строительной площадки и т. д.

Метод «термоса»

Технологическая сущность метода «термоса» заключается в том, что имеющая положительную температуру (обычно в пределах 15… 30°С) бетонная смесь укладывается в утепленную опалубку. В результате этого бетон конструкции набирает заданную прочность за счет начального теплосодержания и экзотермического тепловыделения цемента за время остывания до 0°С.

В процессе твердений бетона выделяется экзотермическая теплота, количественно зависящая от вида применяемого цемента и температуры выдерживания.

Наибольшим экзотермическим тепловыделением обладают высокомарочные и быстротвердеющие портландцементы. Экзотермия бетона обеспечивает существенный вклад в теплосодержание конструкции, выдерживаемой методом «термоса».

Поэтому при применении метода «термоса» рекомендуется применять бетонную смесь на высокоэкзотермичных портландских и быстротвердеющих цементах, укладывать с повышенной начальной температурой и тщательно утеплять.

Бетонирование методом «Термос с добавками-ускорителями»

Некоторые химические вещества (хлористый кальций СаСl, углекислый калий — поташ К2СО3, нитрат натрия NaNO3 и др.), введенные в бетон внезначительных количествах (до 2% от массы цемента), оказывают следу ющее действие на процесс твердения: эти добавки ускоряют процесс твердения в начальный период выдерживания бетона. Так, бетон с добавкой 2%-ного хлористого кальция от массы цемента уже на третий день достигает прочности, в 1,6 раза большей, чем бетон того же состава, но без добавки. Введение в бетон добавок-ускорителей, являющихся одновременно и противоморозными добавками, в указанных количествах понижает температуру замерзания до -3°С, увеличивая тем самым продолжительность остывания бетона, что также способствует приобретению бетоном большей прочности.

Бетоны с добавками-ускорителями готовят на подогретых заполнителях и горячей воде. При этом температура бетонной смеси на выходе из смесителя колеблется в пределах 25…35°С, снижаясь к моменту укладки до 20°С. Такие бетоны применяют при температуре наружного воздуха -15… -20°С. Укладывают их в утепленную опалубку и закрывают слоем теплоизоляции. Твердение бетона происходит в результате термосного выдерживания в сочетании с положительным воздействием химических добавок. Этот способ является простым и достаточно экономичным, позволяет применять метод «термоса» для конструкций с Мп

Бетонирование «Горячий термос»

Заключается в кратковременном разогреве бетонной смеси до температуры 60… 80°С, уплотнении ее в горячем состоянии и термосном выдерживании или с дополнительным обогревом.

В условиях строительной площадки разогрев бетонной смеси осуществляют, как правило, электрическим током. Для этого порцию бетонной смеси с помощью электродов включают в электрическую цепь переменного тока в качестве сопротивления.

Таким образом, как выделяемая мощность, так и количество выделяемой за промежуток времени теплоты зависят от подводимого к электродам напряжения (прямая пропорциональность) и омическогосопротивления профеваемой бетонной смеси (обратная пропорциональность).

В свою очередь, омическое сопротивление является функцией геометрических параметров плоских электродов, расстояния между электродами и удельного омического сопротивления бетонной смеси.

Электроразофев бетонной смеси осуществляют при напряжении тока 380 и реже 220 В. Для организации электроразофева на строительной площадке оборудуют пост с трансформатором (напряжение на низкой стороне 380 или 220 В), пультом управления и распределительным щитом.

Электроразогрев бетонной смеси осуществляют в основном в бадьях или в кузовах автосамосвалов.

В первом случае приготовленную смесь (на бетонном заводе), имеющую температуру 5…15°С, доставляют автосамосвалами на строительную площадку, выгружают в электробадьи, разогревают до 70. .. 80°С и укладывают в конструкцию. Чаще всего применяют обычные бадьи (туфельки) с тремя электродами из стали толщиной 5 мм, к которым с помощью кабельных разъемов подключают провода (или жилы кабелей) питающей сети. Для равномерного распределения бетонной смеси между электродами при загрузке бадьи и лучшей выгрузке разогретой смеси в конструкцию на корпусе бадьи установлен вибратор.

Во втором случае приготовленную на бетонном заводе смесь доставляют на строительную площадку в кузове автосамосвала. Автосамосвал въезжает на пост разогрева и останавливается под рамой с электродами. При работающем вибраторе электроды опускают в бетонную смесь и подают напряжение. Разогрев ведут в течение 10… 15 мин до температуры смеси на быстротвердеющих портландцементах 60°С, на портландцементах 70°С, на шлакопортландцементах 80°С.

Для разогрева смеси до столь высоких температур за короткий промежуток времени требуются большие электрические мощности. Так, для разогрева 1 м смеси до 60°С за 15 мин требуется 240 кВт, а за 10 мин — 360 кВт установленной мощности.

Искусственный прогрев и нагрев бетона

Сущность метода искусственного прогрева и нагрева заключается в повышении температуры уложенного бетона до максимально допустимой и поддержании ее в течение времени, за которое бетон набирает критическую или заданную прочность.

Искусственный прогрев и нагрев бетона применяют при бетонировании конструкций с Мп > 10, а также и более массивных, если в последних невозможно получить в установленные сроки заданную прочность при выдерживании только способом термоса.

Физическая сущность электропрогрева (электродного прогрева) идентична рассмотренному выше способу электроразогрева бетонной смеси, т. е. используется теплота, выделяемая в уложенном бетоне при пропуске через него электрического тока.

Образующаяся теплота расходуется на нагрев бетона и опалубки до заданной температуры и возмещение теплопотерь в окружающую среду, происходящих в процессе выдерживания. Температура бетона при электропрогреве определяется величиной вьщеляемой в бетоне электрической мощности, которая должна назначаться в зависимости от выбранного режима термообработки и величины теплопотерь, имеющих место при электропрогреве на морозе.

Для подведения электрической энергии к бетону используют различные электроды: пластинчатые, полосовые, стержневые и струнные.

К конструкциям электродов и схемам их размещения предъявляются следующие основные требования: мощность, выделяемая в бетоне при электропрогреве, должна соответствовать мощности, требуемой по тепловому расчету, электрическое и, следовательно, температурное поля должны быть по возможности равномерными, электроды следует располагать по возможности снаружи прогреваемой конструкции для обеспечения минимального расхода металла, установку электродов и присоединение к ним проводов необходимо производить до начала укладки бетонной смеси (при использовании наружных электродов).

В наибольшей степени удовлетворяют изложенным требованиям пластинчатые электроды.

Пластинчатые электроды принадлежат к разряду поверхностных и представляют собой пластины из кровельного железа или стали, нашиваемые на внутреннюю, примыкающую к бетону поверхность опалубки и подключаемые к разноименным фазам питающей сети. В результате токообмена между противолежащими электродами весь объем конструкции нагревается. С помощью пластичнатых электродов прогревают слабоармированные конструкции правильной формы небольших размеров (колонны, балки, стены и др.).

Полосовые электроды изготовляют из стальных полос шириной 20…50 мм и так же, как пластинчатые электроды, нашивают на внутреннюю поверхность опалубки.

Токообмен зависит от схемы присоединения полосовых электродов к фазам питающей сети. При присоединении противолежа щих электродов к разноименным фазам питающей сети токообмен происходит между противоположными гранями конструкции и в тепловыделение вовлекается вся масса бетона. При присоединении к разноименным фазам соседних электродов токообмен происходит между ними. При этом 90% всей подводимой энергии рассеивается в периферийных слоях толщиной, равной половине расстояния между электродами. В результате периферийные слои нагреваются за счет джоулевой теплоты. Центральные же слои (так называемое «ядро» бетона) твердеют за счет начального теплосодержания, экзотермии цемента и частично за счет притока теплоты от нагреваемых периферийных слоев. Первую схему применяют для прогрева слабоармированных конструкций толщиной не более 50 см. Периферийный электропрогрев применяют для конструкций любой массивности.

Полосовые электроды устанавливают по одну сторону конструк ции. При этом к разноименным фазам питающей сети присоединяют соседние электроды. В результате реализуется периферийный электропрогрев.

Одностороннее размещение полосовых электродов применяют при электропрогреве плит, стен, полов и других конструкций толщиной не более 20 см.

При сложной конфигурации бетонируемых конструкций при меняют стержневые электроды — арматурные прутки диаметром 6… 12 мм, устанавливаемые в тело бетона.

Наиболее целесообразно использовать стержневые электроды р виде плоских электродных групп. В этом случае обеспечивается более равномерное температурное поле в бетоне.

При электропрогреве бетонных элементов малого сечения и значительной протяженности (например, бетонных стыков шириной до 3… 4 см) применяют одиночные стержневые электроды.

При бетонировании горизонтально расположенных бетонных или имеющих большой защитный слой железобетонных конструкций используют плавающие электроды — арматурные стержни 6… 12 мм, втапливаемые в поверхность.

Струнные электроды применяют для прогрева конструкций, длина которых во много раз больше размеров их поперечного сечения (колонны, балки, прогоны и т. п.). Струнные электроды устанавливают по центру конструкции и подключают к одной фазе, а металлическую опалубку (или деревянную с обшивкой палубы кровельной сталью) — к другой. В отдельных случаях в качестве другого электрода может быть использована рабочая арматура.

Количество энергии, выделяемой в бетоне в единицу времени, а следовательно, и температурный режим электропрогрева зависят от вида и размеров электродов, схемы их размещения в конструкции, расстояний между ними и схемы подключения к питающей сети. При этом параметром, допускающим произвольное варьирование, чаще всего является подводимое напряжение. Выделяемая электрическая мощность в зависимости от перечисленных выше параметров рассчитывается по формулам.

Ток на электроды от источника питания подается через трансформаторы и распределительные устройства.

В качестве магистральных и коммутационных проводов применяют изолированные провода с медной или алюминиевой жилой, сечение которых подбирают из условия пропуска через них расчетной силы тока.

Перед включением напряжения проверяют правильность установки электродов, качество контактов на электродах и отсутствие их замыкания на арматуру.

Электропрогрев ведут на пониженных напряжениях в пределах 50… 127 В. Осредненно удельный расход электроэнергии составляет 60… 80 кВт/ч на 1 м3 железобетона.

Контактный (кондуктивный) нагрев. При данном методе используется теплота, выделяемая в проводнике при прохождении по нему электрического тока. Затем эта теплота передается контактным путем поверхностям конструкции. Передача теплоты в самом бетоне конструкции происходит путем теплопроводности. Для контактного нагрева бетона преимущественно применяют термоактивные (греющие) опалубки и термоактивные гибкие покрытия (ТАГП).

Греющая опалубка имеет палубу из металлического листа или водостойкой фанеры, с тыльной стороны которой расположены электрические нагревательные элементы. В современных опалубках в качестве нагревателей применяют греющие провода и кабели, сетчатые нагреватели, углеродные ленточные нагреватели, токопроводящие покрытия и др. Наиболее эффективно применение кабелей, которые состоят из константановой проволоки диаметром 0,7… 0,8 мм, помещенной в термостойкую изоляцию. Поверхность изоляции защищена от механических повреждений металлическим защитным чулком. Для обеспечения равномерного теплового потока кабель размещают на расстоянии 10… 15 см ветвь от ветви.

Сетчатые нагреватели (полоса сетки из металла) изолируют от палубы прокладкой асбестового листа, а с тыльной стороны опалубочного щита — также асбестовым листом и покрывают теплоизоляцией. Для создания электрической цепи отдельные полосы сетчатого нагревателя соединяют между собой разводящими шинами.

Углеродные ленточные нагреватели наклеивают специальными клеями на палубу щита. Для обеспечения прочного контакта с коммутирующими проводами концы лент подвергают меднению.

В греющую опалубку может быть переоборудована любая инвентарная с палубой из стали или фанеры. В зависимости от конкретных условий (темпа нагрева, температуры окружающей среды, мощности тепловой защиты тыльной части опалубки) потребная удельная мощность может колебаться от 0,5 до 2 кВ А/м2. Греющую опалубку применяют при возведении тонкостенных и среднемассивных конструкций, а также при замоноличивании узлов сборных железобетонных элементов.

Термоактивное покрытие (ТРАП) — легкое, гибкое устройство с углеродными ленточными нагревателями или греющими проводами, обеспечивающие нагрев до 50°С. Основой покрытия является стеклохолст, к которому крепят нагреватели. Для теплоизоляции применяют штапельное стекловолокно с экранированием слоем из фольги. В качестве гидроизоляции используют прорезиненную ткань.

Гибкое покрытие можно изготовлять различного размера. Для крепления отдельных покрытий между собой предусмотрены отверстия для пропуска тесьмы или зажимов. Покрытие можно располагать на вертикальных, горизонтальных и наклонных поверхностях конструкций. По окончании работы с покрытием на одном месте его снимают, очищают и для удобства транспортировки сворачивают в рулон. Наиболее эффективно применять ТРАП при возведенииплит перекрытий и покрытий, устройстве подготовок под полы и др. ТРАП изготовляют с удельной электрической мощностью 0,25… 1 кВ-А/м2.

При инфакрасном нагреве используют способность инфракрасных лучей поглощаться телом и трансформироваться в тепловую энергию, что повышает теплосодержание этого тела.

Генерируют инфракрасное излучение путем нагрева твердых тел. В промышленности для этих целей применяют инфракрасные лучи с длиной волны 0,76… 6 мкм, при этом максимальным потоком волн данного спектра обладают тела с температурой излучающей поверхности 300…2200°С.

Теплота от источника инфракрасных лучей к нагреваемому телу передается мгновенно, без участия какого-либо переносчика теплоты. Поглощаясь поверхностями облучения, инфракрасные лучи превращаются в тепловую энергию. От нагретых таким образом поверхностных слоев тело прогревается за счет собственной теплопроводности.

Для бетонных работ в качестве генераторов инфракрасного излучения применяют трубчатые металлические и кварцевые излучатели. Для создания направленного лучистого потока излучатели заключают в плоские или параболические рефлекторы (обычно из алюминия).

Инфракрасный нагрев применяют при следующих технологических процессах: отогреве арматуры, промороженных оснований и бетонных поверхностей, тепловой защите укладываемого бетона, ускорении твердения бетона при устройстве междуэтажных перекрытий, возведении стен и других элементов в деревянной, металлической или конструктивной опалубке, высотных сооружений в скользящей опалубке (элеваторы, силосы и т. п.).

Электроэнергия для инфракрасных установок поступает обычно от трансформаторной подстанции, от которой к месту производства работ прокладывают низковольтный кабельный фидер, питающий распределительный шкаф. От последнего электроэнергию подают по кабельным линиям к отдельным инфракрасным установкам. Бетон обрабатывают инфракрасными лучами при наличии автоматических устройств, обеспечивающих заданные температурные и временные параметры путем периодического включения-выключения инфракрасных установок.

При индукционном нагреве бетона используют теплоту, выделяемую в арматуре или стальной опалубке, находящихся в электромагнитном поле катушки-индуктора, по которой протекает переменный электрический ток. Для этого по наружной поверхности опалубки последовательными витками укладывается изолированный провод-индуктор. Переменный электрический ток, проходя через индуктор, создает переменное электромагнитное поле. Электромагнитная индукция вызывает в находящемся в этом поле металле (арматуре, стальной опалубке) вихревые токи, в результате чего арматура (стальная опалубка) нагревается и от нее (кондуктивно) нагревается бетон.

Индукционный метод применяют для отогрева ранее выполненных и прогрева возводимых каркасных железобетонных конструкций, бетонируемых в любой опалубке и при любой температуре наружного воздуха.

Бетонные работы при отрицательных температурах воздуха

До каких минимальных температур можно заливать бетон? Правила цементирования на улице!

На окончательный результат процесса бетонирования влияет множество факторов, главным из которых выступают оптимальные температурные показатели. Поэтому стоит изучить, при какой температуре можно заливать бетон, а какая из них пагубно скажется на стойкости полученной конструкции.

Для этого, подробно рассмотрим данное преобразование в различных условиях.

Свойства заливки бетона: влияние сезонных условий на процесс

Основным поприщем использования бетона является заливка фундамента строительных объектов. На завершающем этапе монтажа – схватывание и твердение раствора, показания термометра играют огромную роль. От них зависит временной диапазон окончательного результата и срок эксплуатации полученного залива.

Благоприятной положительной температурой для заливки служит диапазон 3-25 градусов. В связи с этим, строительство объектов популярно весной или летом.

При низкой или отрицательной температуре, т.е. в осенний и зимний период, бетонирование осуществляется также, но во время действий используются специальные технологии, которые поддерживают нужный уровень тепла.

Варианты увеличения температуры бетонной смеси в зимний период:

  • Подогрев воды;
  • Внедрение морозостойких примесей;
  • С помощью электрического подогрева;
  • Использование тепловых пушек с ограждением бетонной смеси;
  • Методика пропаривания бетонных конструкций при помощи специальных автоклав по достижению прочности 80-85%;
  • Подогрев арматуры, если она присутствует в бетонной примеси, путём электроподогрева.

Важно! Льют бетон зимой при наружной температуре не выше 15 градусов со знаком «минус». В процессе, нужно обязательно использовать добавки, устойчивые к морозам и применять способы подогрева бетона при отрицательных температурах, а также правильно вести уход за ним.

Влияние морозоустойчивых примесей на заливку бетона зимой

Быстрота застывания раствора, зависит от марки цемента и добавки к ней.

Рассмотрим самые распространённые морозоустойчивые модификаторы и возьмём среднестатистический показатель выдержки бетона для любой марки цемента при минусовой температуре:

  1. Хлористые соли: при -5 градусах – около 4-х суток, при -10 – до 7 суток, при -15 – до 2-х недель.
  2. Нитрит натрия: при -5 градусах – до 6 суток, при -10 – около 9 дней, при -15 – до 10 календарных дней.
  3. Поташ: при -5 градусах – 2-е суток, при -10 – около 5 дней, при -15 – 8 календарных дней, при -20 – 9 суток, при -25 – до 12 дней.

Задача химических примесей – снизить температуру замерзания жидкости в бетонной смеси.

На примере поташи рассмотрим, как рассчитывается введения химиката в жидкий бетон при минусовых температурах.

Примечание. Введение химических элементов осуществляется при дозировке 2 – 15 процентов от веса цемента в общую смесь.

Если температура бетона 10-15 градусов со знаком «минус», то необходимое количество пошата – 10 процентов от массы, при показаниях (минусовых) 21-25 градусов берут 15 процентов.

Примечание. В зимний период, при наличии добавки в бетоне, работать со смесью без прогрева можно при температуре не ниже минус 5 градусов.

Вопрос о том, при какой температуре можно заливать бетон, неактуален в холодные времена, так как в течение суток она может варьироваться в пределах 5-15 градусов ниже нуля, а постоянное замерзание/размораживание для бетонирования опасно.

Если же бетон замерзает, то консистенция перестаёт твердеть, так как вода превращается в лёд. Такое литьё придётся переделывать, в связи с тем, что даже если удастся отогреть основание, замёрзшая вода увеличивается в объёме и разрывает связи в бетоне, что приводит к неоднородности залитой поверхности.

Поэтому, прежде чем начинать работу, необходимо изучить все тонкости процесса заливки в мороз. Сюда относят: выбор высококачественного цемента и морозостойких добавок к нему, а также надлежащий уход за бетонной поверхностью.

Примечание. Специалисты допускают один цикл заморозки/оттаивания при условии, если температура смеси в течение 3-х суток не опустится ниже +10 градусов.

Температурный режим бетонной смеси: влияние погодных условий

Рассмотрению предлагается список оптимальных температур бетона, при которых получаются наиболее качественные конструкции:

  • Благоприятные (со знаком «+») в диапазоне 5-15 градусов;
  • Граничные показатели: минус 20 и +45 градусов;
  • Не ниже +5 градусов – при показаниях наружного воздуха от +5 до -3 для марок цемента М200+, а при меньшей маркировке – смесь должна быть от +10 градусов.

Температура заливки бетона в летний период при +30 градусах понижает прочность поверхности. В связи с этим залитый участок обрабатывают водой (процесс увлажнения).

Учитывая этот факт, летом бетон разводят до более жидкой консистенции. При числовых показаниях 5-15 градусов со знаком «+» бетон, за счёт отдачи тепла окружающей среде, остужается самостоятельно.

Важно! Зимой все работы рекомендуется выполнять при минимальной температуре: до «минус» 15 градусов.

В сезон дождей, сырая погода в сочетание с прохладой, является наиболее оптимальной: бетон равномерно схватывается и есть возможность повышения устойчивости его к воде специальным цементом. Раствор от размытия спасёт накрывание рабочей площадки полиэтиленом.

Важно! При сильных затяжных дождях, на открытых уличных площадках, бетонные работы не осуществляются.

При какой температуре можно цементировать на улице в зимний сезон или осенний, когда показатели термометра уходят в минус?

Как оговаривалось выше, в любой мороз можно бетонировать, но для этого использовать один из методов подогрева. Наиболее популярным и бюджетным считается заблаговременное нагревание необходимых материалов для раствора, который при заливке должен быть 35-40 градусов.

Важно! Цемент не подвергается процессу подогрева.

  • Нагревается песок и щебень до 60 градусов;
  • Вода до 90 градусов;
  • Цемент помещают на время в тёплое помещения. Он должен стать комнатной температуры;
  • Все компоненты смешивают.

Совет. Сухой цемент греть нежелательно, так как огромная вероятность потери его активности. Вследствие чего, он станет непригодным.

Полезное видео

Смотрите интересное видео, как температура влияет на прочность и качество фундамента:

В этом видео рассказывается про бетонирование при минусовых температурах:

Видео-отзыв о зимнем бетоне:

Противопоказания к цементированию

Существует несколько тепловых условий, при температуре которых нельзя заливать бетон:

  1. Столбик термометра на нижней границе – «плюс» 4 градуса, если не используется дополнительный обогрев. Хотя, многие считают, что крайним значением является нулевой градус, но по инструкции такие натяжки исключаются.
  2. В межсезонные времена. Такие периоды характеризуются частыми и непредсказуемыми перепадами температуры, что черева-то последовательными замерзаниями и оттаиваниями, вследствие чего материал получает урон.
  3. При температуре выше +25 градусов и влажности воздуха меньше 50 % в летний сезон без использования специальных быстросхватывающихся цементов.
  4. Если в течение 3-х дней после заливки бетона зимой, нет возможности проводить прогрев свежего основания в диапазоне плюсовой температуры 10-30 градусов.
  5. Нельзя заливать растворы с присадками при внезапной оттепели, если пошёл дождь или относительная влажность воздуха превышает 60%.
  6. Не стоит проводить цементирование в экстремальных условиях, если нет особых навыков работы и практики по уходу за бетонными поверхностями в таких случаях.
  7. При несоблюдении точных инструкций по нагреву материалов в осенне-зимний период. Т.е., важно точно знать, до каких температур можно прогревать стройматериалы для будущего раствора.
  8. Использование цементной сухой смеси низкого качества при заливке в минусовые температуры.
Вывод

Рассмотрев всевозможные варианты работы с цементным раствором можно сделать заключение о температурных условиях заливки бетона:

  1. Для уличного процесса, в любой сезон, оптимальными температурами являются: 5-20 градусов со знаком «+», от 0 до 5 градусов с использованием добавок, до «минус» 20 градусов с прогреванием и внедрением химикатов.
  2. Идеальные условия для гидратации: при нормальных погодных условиях – температура смеси должна быть +30 градусов, в холодный период с использованием подогрева – +70 градусов, при температуре окружающей среды – нагрев воздуха в диапазоне 5-30 градусов со знаком «+».
  3. Использовать химикаты можно при среднесуточной температуре ниже +5 градусов.

Бетон при отрицательных температурах – применение электрического подогрева, термоактивных опалубок, тепляков

Как известно, наилучшие условия для проведения работ по бетонированию — это весенний или осенний период с температурами от 10 до 20 градусов, самый лучший результат достигается именно при этих условиях. Но иногда приходится проводить бетонные работы при отрицательных температурах воздуха, этот вариант мы и рассмотрим в данной статье, ведь существует масса особенностей и нюансов, незнание которых может очень сильно повлиять на конечный результат.

Укладка бетона при отрицательных температурах без применения специальных технологий запрещена строительными нормами

Требования к бетонированию в зимний период

СНиП на бетонные работы при отрицательных температурах имеет номер 3.03.01-87 и носит название «несущие и ограждающие конструкции».

Именно в этом нормативном акте определены основные требования и особенности работ:

  • Правила распространяются на работы, которые проводятся при среднесуточном значении температуры окружающего воздуха ниже +5 градусов или когда нижнее значение температуры за сутки составляет ниже 0 градусов.
  • Процесс приготовления смеси должен производиться в отапливаемом помещении. При этом не стоит забывать тот факт, что процесс перемешивания должен быть более длительным, чем в летний период: не менее чем на 25% времени.
  • Заполнители, применяемые для приготовления раствора должны быть подогретыми (особенно это касается воды), все сухие наполнители могут и не подогреваться, но в них не должно присутствовать кристаллов льда.

На фото: все емкости, предназначенные для хранения компонентов смеси, должны располагаться в помещении, так вы избежите их замерзания

  • Если от места приготовления бетона до строительной площадки требуется доставка, помните, что раствор не должен остывать ниже установленных температур, это значительно ухудшает его свойства.
  • Основание, на которое будет укладываться бетонная смесь должно исключать вероятность замерзания раствора при его заливке. С этой целью поверхности, а также армирующие элементы при их большом количестве требуется подогревать.
  • Все поверхности должны быть очищены от наледи и снега, это очень важно, так как при снятии опалубки вы можете встретить неприятные сюрпризы в виде неровностей на поверхности.
  • В условиях вечной мерзлоты бетонирование при отрицательных температурах по СНиПуII-18-76 проводится в строгом соответствии с нормативным актом, он должен использоваться как инструкция, так как цена ошибок в таких условиях слишком высока.

Основные технологии проведения работ в холодный период

Заливка бетона при отрицательных температурах может производиться множеством методов. Мы рассмотрим самые распространенные из них, которые чаще всего применяются в наших условиях. Стоит отметить, что все методики достаточно эффективны, если использовать их в соответствующих условиях.

Электрический подогрев бетона

Данный вариант очень популярен у крупных промышленных застройщиков, но и более мелкие объекты также с успехом используют электрический ток как способ поддержания положительной температуры при застывании бетона.

В зависимости от особенностей бетонных работ может быть использован один из следующих вариантов:

  • Электронагрев с помощью специальных проводов, которые выпускаются в изоляции, но из-за особенностей конструкции при прохождении тока выделяют тепло и таким образом греют толщу бетона, ускоряя тем самым процесс его застывания и исключая замерзание. Чаще всего используется провод ПНСВ, сечение которого рассчитывается индивидуально для каждого объекта, при этом лучше привлечь специалистов, чтобы избежать ошибок в расчетах.

При проведении работ своими руками больше всего времени занимает процесс укладки проводов – делать это следует аккуратно, исключая повреждение изоляции

  • Еще один вариант – прогрев материала с помощью электродов, в качестве которых чаще всего выступает арматура либо любые другие металлические штыри. Этот способ достаточно прост в плане реализации, но его использование предполагает использование большого количества понижающих трансформаторов и достаточно внушительный расход электроэнергии, что значительно повышает затраты.

Электроды ставятся заблаговременно либо втыкаются в свежезалитый раствор

  • Еще один менее распространенный вариант – индукционный прогрев, который использует принцип электромагнитного поля для выделения тепла. Для использования данного вариант понадобится трансформатор и индукционная катушка.

Важно!
С недавних пор все чаще стал использоваться еще один интересный способ поддержания положительной температуры в бетоне – инфракрасный подогрев.
О свойствах лучистой энергии известно достаточно много, с ее помощью можно обогревать поверхность с минимальными затратами энергии, единственная проблема – высокая стоимость оборудования.

Использование различных добавок

Этот способ характеризуется тем, что свойства бетона при отрицательных температурах значительно улучшаются за счет специальных добавок, благодаря которым конструкции набирают высокие свойства прочности бетона даже при неблагоприятных условиях.

Все добавки можно разделить на несколько основных групп, в соответствии с которыми различаются и технологии проведения работ:

  • «Холодный» термос, когда специальная добавка повышает экзотермию цемента, то есть его тепловыделение в процессе застывания. Ее использование позволяет составу подогреваться самостоятельно. Стоит отметить, что такой вариант подходит для небольших морозов.
  • «Горячий» термос предполагает нагревание раствора в процессе его размешивания до определенной температуры. После заливки состава добавка значительно увеличивает термостатическую выдержку, за счет чего материал остывает очень долго.
  • Еще один вариант – так называемый холодный способ, в смесь добавляются специальные противоморозные добавки, которые предотвращают промерзание поверхности и обеспечивают качественный набор прочности бетона при отрицательных температурах. Можно сказать, что это самый простой вариант для самостоятельного применения,цена состава невелика, а процесс применения прост: засыпаете добавку в приготавливаемую массу.

Добавки данной группы можно найти практически в любом строительном магазине

Важно!
Внимательно изучайте инструкцию по применению противоморозных компонентов, как правило, пропорции их добавления напрямую зависят от внешних условий: чем ниже температура, тем больше потребуется состава.

Использование термоактивных опалубок

Данный вариант предполагает использование различных конструкций, которые не только создают каркас будущего строения, но и обеспечивают качественное твердение бетона при отрицательных температурах за счет его подогрева.

Существуют следующие варианты подобных решений:

Термоактивная опалубка позволяет поддерживать положительную температуру даже при больших морозах

  • Системы с электронагревательными элементами (специальные сетки, греющие кабеля, ТЭНы и так далее). Данный способ более прост, поэтому и используется чаще всего.
  • Еще один интересный вариант – терморубашки, эта система представляет собой конструкцию с полостью, внутри которой циркулирует горячая вода, масло или пар. Система сложная, поэтому используется только на крупных объектах.

Тепляки

Этот способ предполагает возведение конструкций, которые и обеспечивают поддержание нужной температуры, при этом в тепляке можно проводить и другие работы – резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне должны проводиться при положительных температурах, это обеспечит отличный результат.

Тепляк обеспечивает качественное застывание бетона и комфортное проведение работ

Конструкции могут быть двух видов:

  • Стационарные, собираемые из щитов с воротами. Чаще всего такие варианты используются при больших объемах работ.
  • Временные тепляки, представляющие собой каркас с пологом из пленки или брезента. Такой вариант быстро возводится и легко собирается.

Временная конструкция может возводиться из подручных средств, что является несомненным достоинством

Стоит отметить, что все рассмотренные варианты, касаются лишь обычного бетона, укладка асфальтобетона при отрицательных температурах проводится совсем по другим требованиям. Поэтому важно правильно определить характер работ.

Вывод

Только соблюдение технологии гарантирует высокое качество работ даже в зимний период. Видео в этой статье поможет лучше разобраться в некоторых видах работ и наглядно покажет их особенности.

Требования к заливке бетона при низких температурах

Еще совсем недавно индивидуальное строительство придавалось замораживанию в зимний период, сегодня, наоборот, наблюдается явная тенденция роста. Все чаще индивидуальные застройщики прибегают к возведению фундамента именно в зимний период. Причин повышенного спроса на данный вид услуг несколько:

  1. Отсутствие заказов у строительных компаний благоприятствует снижению стоимости выполнения работ.
  2. Проведенные работы по обустройству основания под здание, влияют на сокращение сроков окончания строительства.
  3. К весенне-летнему периоду основание готово, поэтому можно возводить стены, обустраивать крышу, выполнять отделочные работы и в течение сезона дом готов к сдаче в эксплуатацию.

А так же вы можете узнать какие достоинства и недостатки строительства фундамента в зимний период здесь.

Что нужно учитывать при устройстве фундамента зимой

Главным недостатком возведения основания в зимний период являются плохие климатические условия, которые неблагоприятно сказываются на работе с бетоном. Но с применением новых технологий и материалов появилась возможность этот недостаток полностью исключить. Для того чтобы заливка бетона при минусовой температуре была качественной, изготовленная смесь и способы ее транспортировки должны соответствовать ГОСТ 10268-70, а при выполнении бетонных работ обязательным является строгое соблюдение требований СНиП 3.03.01-87. Узнайте больше про строительство ленточного фундамента зимой тут.

Как осуществляются бетонные работы при низких температурах

Чтобы бетонирование при отрицательных температурах имело высокое качество и отвечало прочностным требованиям, необходимо выполнять работы со строгим соблюдением технологий. Перейдя по этой ссылке вы узнаете можно ли произвести заливку зимой?

Смесь не потеряет своих свойств и характеристик, если:

  • в состав вводятся дополнительные морозостойкие добавки, которые не позволяют бетону промерзать и слишком медленно твердеть;
  • опалубка и бетон прогреваются специальным кабелем;
  • производится общее утепление объекта.

Для этих целей применяется поэтапное проведение мероприятий.

Перед началом бетонирования необходимо выполнить подготовительные работы:

  • установка опалубки;
  • удаление снега и мусора;
  • подведение источника питания к объекту (прокладка кабеля), который необходим для прогрева опалубки и заливаемой бетонной смеси.

Качественное соединение между слоями бетона происходит только в том случае, когда новый залитый слой имеет хорошую адгезию с предыдущим, который не успел полностью схватиться. Поэтому работы выполняются по максимуму быстро и в одну смену. Попутно осуществляется тщательное уплотнение смеси в углах и в местах соединения. Чтобы бетон хорошо уплотнился его нужно освободить от воздушных пузырьков, работа выполняется с помощью металлического лома или специального вибратора.

После того как вся опалубка будет заполнена бетоном, открытые участки накрываются щитами, строительной пленкой, рубероидом либо другим материалом.

Строгий контроль бетонной смеси производится на всех производственных этапах: начиная с процедуры изготовления и заканчивая заливкой ее в опалубку. Главное внимание уделяется температурным показателям смеси: марка М 400 в процессе замешивания имеет около +60°С, а при заливке она должна не превышать +35°С. С применением противоморозных добавок температура на выходе из бетономешалки может иметь другой показатель и он определяется специалистами лаборатории, так как на него непосредственно влияет временной показатель схватывания.

Для того чтобы правильно рассчитать время твердения, необходимо правильно подободрать противоморозные добавки, так как в их состав включены различные пластификаторы, от применения которых зависит хороший набор прочности бетона при отрицательных температурах.

Важно! При какой температуре можно заливать бетон? Заливать бетон можно при температуре -5ºС и при -15ºС. Но температура не должна быть ниже -15ºС.

Электропрогрев при заливке бетона при низких температурах

Очень важно создать систему электропрогрева, которая является главной составляющей при работе с бетоном в условиях зимы. Технология прогрева предусматривает применение проводов типа ПНСВ, которые монтируются непосредственно в опалубку либо в строительные конструкции, а иногда их устанавливают с внешней стороны. Главное следить за оптимальной температурой, так как ее повышение влечет пересушивание, а понижение – замедляет процедура схватывания и твердения.

Важно! В целях техники безопасности во время проведения уплотнительных работ необходимо отключать электропитание.

Продолжительность электропрогрева полностью зависит от температуры воздуха окружающей среды и самой смеси, которая поднимается до +35°С. От заливки до достижения прочностных показателей проходит примерно 7 дней, но процесс может проходить значительно дольше, если температура воздуха окружающей среды будет приближена к +5°С.

Процесс твердения постоянно держится под контролем, что способствует успешному проведению данного вида работ. Ведь после того как состав набирает прочности (50%) низкая температура уже не может ему причинить вред, повлиять на ухудшение качества и свойств. Происходит набор прочности бетона в зависимости от температуры воздуха окружающей среды, чем она ниже, тем дольше длится процесс. Подсыхающий слой бетона необходимо увлажнять, периодически сбрызгивая его теплой водой.

Важно! Когда осуществляется заливка бетона при отрицательной температуре обязательно нужно следить за процедурой затвердевания. Для этих целей используются термометр и термопара.

Утепление строительного объекта

Еще одним способом заливки бетона при отрицательных температурах является утепление объекта путем установки временного шатра над основанием будущего дома и крытая территории я прогревается тепловыми пушками или другими обогревательными устройствами, а также буржуйками. Такой способ не требует включения в состав бетонной смеси химических добавок и это является положительным моментом, тем более, что химические компоненты не работают на все сто процентов при температуре ниже -5°С. А в этой статье вы сможете узнать какие способы утепления ленточного фундамента есть.

Ускорить процесс возведения фундамента стало возможным благодаря новым материалам и технологиям. Какие из них лучше применить, каждый выбирает для себя наиболее оптимальный и эффективный вариант. Так же вы можете ознакомиться с гидроизоляцией ленточного фундамента и с основными способами выполнения перейдя по этой ссылке.

Бетонирование монолитных конструкций при отрицательных температурах наружного воздуха

Общие положения и понятия

Понятие «зимние условия» в технологии монолитного бетона и железобетона несколько отличается от общепринятого – календарного.

Зимними считаются условия бетонирования при установлении средне-суточной температуры наружного воздуха не выше 5°С или при опускании в течение суток минимальной температуры ниже 0°С. (Подобные климатические условия продолжаются на территории России в среднем 6-7 месяцев в году).

Формирование прочностных характеристик бетона в зимних условиях имеет следующие особенности:

1-Основной проблемой является замерзание в начальный период структурообразования бетона несвязной воды затворения (объем воды на куб бетонной смеси составляет в среднем 120-150литров).

2-При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода переходит в лед и не вступает в химическое соединение с цементом. Вода, тонким слоем находящаяся на поверхности крупного заполнителя и арматуры, в процессе замораживания свежеуложенного бетона образует вокруг арматуры и зерен заполнителя ледяные пленки.

3-В результате этих процессов прекращается реакция гидратации и, следовательно, бетон не твердеет.

4-При раннем замораживании бетона его неокрепшая структура нарушается.

5-При последующем оттаивании замерзшая вода вновь превращается в жидкость, и процесс гидратации цемента возобновляется, однако, разрушенные структурные связи в бетоне не восстанавливаются.

Теоретически и практически доказано, что в замерзшем бетоне после его оттаивания ( допустим весной) будет продолжаться процесс набора прочности до заданной марочной при условии набора им к моменту замерзания так называемой критической прочности. В дальнейшем после набора 100% проектной прочности бетон работает по характеристике Морозостойкость, т.е показателю числа циклов замораживания и оттаивания. Этот показатель обозначается F100, F150, F200 и т.д.

Поэтому цель зимнего бетонирования– предохранение бетона от замерзания в ранние сроки, обеспечения надлежащих условий его твердения, приводящих к набору критической прочности.

Если бетон до замерзания приобретает необходимую начальную прочность, то все упомянутые выше процессы не оказывают на него отрицательного воздействия.

Критерий морозостойкости – критическая прочность, выраженная в % от проектной прочности в возрасте 28 суток, при достижении которой бетон может быть заморожен без снижения его прочностных показателей после продолжения твердения при наступлении положительных температур.

Величина нормируемой критической прочности зависит от факторов, включающих тип монолитной конструкции, класс примененного бетона, условия его выдерживания, срока приложения проектной нагрузки к конструкции, условий эксплуатации, и составляет:

для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой 50% проектной прочности для бетона класса В7,5-В10, 40% – для бетона класса В12,5. В25 и 30% —для бетона В30 и выше.

Задачей достижения бетоном критической прочности при отрицательных температурах наружного воздуха является обеспечение требуемых температурно-влажностых условий твердения с момента приготовления бетонной смеси, доставки, укладки и выдерживания в опалубке.

Приготовление бетонной смеси. Бетонную смесь приготавливают на подогретых составляющих и горячей воде. Цемент должен находится в утепленном помещении и не подогревается. Средняя температура после приготовления бетонной смеси составляет 35-45град.С.

Доставка бетонной смеси. В интервале температур от 0 до -15град.С может осуществляться в автобетоносмесителях без теплоизоляции смесительного барабана. При этом падение температуры бетонной смеси, находящейся в барабане автобетоносмесителя составляет 10-15град в час.

Доставка бетонных смесей в интервале температур от-15 до -25град.С должна производиться в автобетоносмесителях в зимнем исполнении.

С целью предохранения бетонной смеси от замерзания в процессе доставки применяются противоморозные добавки.

Подача и укладка бетонной смеси. Подачу и укладку бетонной смеси при отрицательной температуре целесообразно производить с помощью бетононасосных установок в зимнем исполнении. При этом бетоновод от бетононасоса до места укладки в опалубку должен быть утеплен снаружи теплоизоляционными материалами ( пенополиуритан, минвата, гибкие нагревательные элементы и др.)

При подаче бетонной смеси из автобетоносмесителя в бетононасос допускается не более одной перегрузки. Температура бетонной смеси, поступающей в бункер насоса, должна быть не ниже +10°С.

Подготовка основания. Основание на которое будет укладываться бетонная смесь отогревается до положительной температуры с помощью нагревательных проводов, тепловых пушек и др.

Опалубку и арматурудо бетонирования очищают от снега и наледи. Арматура диаметром 25 мм и более, жесткие прокатные профили и крупные металлические закладные детали при температуре -10°С и ниже отогревают до положительной температуры.

Замерз бетон: критические условия для работ и последствия

Для того чтобы бетон набрал прочность и не промерз при низких температурах воздуха, необходимо соблюдать оптимальные условия его затвердевания. Жара или сильные морозы не подходят для работ по бетонированию. Подходящим временем считается осенний или весенний период. Какие же последствия возникают при несоблюдении температурных параметров для заливки бетона и как избежать замерзания конструкции?

При какой температуре замерзает бетон

Для застывания бетонной смеси нормальным является температурный режим не ниже +5 градусов. Работы, как правило, проводятся при температуре воздуха от +15 — до +20 градусов. Соблюдение рекомендуемых условий позволит избежать применения дополнительных технологий и избежать лишних затрат.

Затвердевание основания и поверхности бетонной конструкции происходит за месяц при поддержании температуры в пределах +15 — +20 градусов. При температуре ниже +15 градусов процесс растягивается вплоть до 60 дней, при нуле — затвердевание прекращается. Залитый в опалубку раствор при минусовых значениях начинает замерзать.

В том случае, если фундамент успел окрепнуть до наступления холодов, резкие перепады температур не страшны. В весенний период приостановленный процесс возобновляется. В результате фундамент не промерзает и не трескается. Но если бетон не успевает набрать прочность, то при резких заморозках монолит получается неудовлетворительного качества.

Промерзает залитый бетон уже при отметке -15 градусов. Для крепкого основания такая погода не страшна. Не затвердевший материал промерзает при -20 градусах.

Какие могут быть последствия

Замерз бетон при заливке

Если во время заливки фундамента температура воздуха снижается до минусовых отметок, то возможны следующие последствия:

  • залитая плита не набирает прочность;
  • даже разовое замерзание может повлечь снижение технологической прочности;
  • внутри бетона скапливается вода, которая из жидкого агрегатного состояния превращается в лед;
  • поверхностный слой со временем облупливается, что ведет к появлению трещин;
  • образовавшийся в расщелинах бетона лед снижает сцепление отдельных составляющих, что также ведет к трещинам и расслоению поверхности.

При замерзании смеси в процессе заливки в расщелинах скапливается лед, который неминуемо увеличивается в размерах и создает разрывы. Это ведет к разрыхлению монолита и снижению прочности. В итоге начинает расти влагопроницаемость. Процесс гидратации воды приводит к поднятию скопившейся жидкости на поверхность бетона. Во время заморозков растрескиванию подвергается сначала верхний слой плиты.

Во внутренней части фундамента в результате химической реакции между цементом и водой выделяется тепло. Это помогает снизить риск промерзания бетона по глубине заливки.

Замерз бетон после заливки

Если работы проводились с соблюдением оптимальных температурных условий, но после их завершения на улице резко похолодало, то возможны следующие последствия:

  • При временном понижении температуры сильных деформаций внутри и на поверхности залитого материала не происходит. При восстановлении погоды скопившийся в бетоне лед оттаивает. Вода никак не мешает продолжению процесса затвердевания.

Ненадолго примороженный бетон не теряет первоначальных качеств. Единственным минусом, и то не критичным, можно назвать процесс потери заявленной марочной прочности.

  • При резком понижении температуры воздуха страдает верхний залитый слой. Поверхность со временем облупляется из-за поднявшейся на самый верхний слой воды. Дело в том, что в этом случае водоцементное соотношение нарушается: внизу наблюдается недостаток влаги, а на поверхности излишек. При заморозках вода превращается в лед, что ведет к растрескиванию и повреждению конструкции.
  • Если температура понижается надолго, то бетон может окончательно разрушиться. Это связано с полной остановкой процесса гидратации. Даже после оттепели прочность уже не восстановится. Остается только применять дополнительные меры защиты во время заморозков.

Бетон замерз с противоморозными добавками

Если в раствор были добавлены дополнительные ингредиенты, но это не спасло ситуацию во время сильных заморозков, то наблюдаются такие последствия:

  • При использовании в бетонной смеси дополнительных добавок некоторые характеристики фундамента снижаются, что влияет на уменьшение прочности конструкции. Это ведет к растрескиванию не только верхнего слоя, но и середины, а также основания.
  • Из-за потери мощности бетонной конструкции возникает деформация.
  • Бетон становится более подвержен перепаду температур, чем если бы был без специальных противоморозных добавок. Это ведет к образованию щелей и отверстий в основании конструкции. При попадании в них влаги происходит постепенное разрушение.

С противоморозными добавками вероятность промерзания бетонного слоя не велика. Если это все же произошло, то сохранить целостность конструкции будет гораздо тяжелее.

Сколько нужно времени бетону, чтобы не замерзнуть

Вероятность замерзания бетона зависит от температуры воздуха во время заливки и во время набора прочности конструкции. Если работы проводятся при нормальных температурах, то для схватывания фундамента потребуется не менее 2 часов. Такое же время потребуется для затвердевания.

При отрицательных температурах воздуха бетон не набирает необходимой прочности. Если температура снижается, то схватывание поверхности не произойдет и возможно промерзание.

От типа используемой бетонной смеси и показателей влажности окружающей среды будет зависеть продолжительность затвердевания конструкции. При соблюдении технологических параметров работы полное затвердевание происходит уже через 27 — 30 дней. После этого срока не страшны заморозки. При неблагоприятных погодных условиях конструкция может замерзнуть даже спустя 2 месяца. После 3 — 4 месяцев схватывания морозы не страшны.

Что делать, если замерз бетон

Если неожиданно ударил мороз и конструкция замерзла, то ее в первую очередь отогревают. Сделать это можно с помощью применения тепловых пушек, мощных электрических прожекторов или путем использования металлических бочек, внутри которых разводят костер. Делают это быстро с использованием нескольких емкостей.

Сразу после понижения температуры воздуха следует накрыть поверхность пленкой ПВХ. Такая мера позволит ликвидировать отдачу тепла от верхнего слоя и сохранить нормальную температуру на глубине фундамента.

Если перекрытие фундамента не нуждается в спасении, то достаточно будет сделать только утепление сверху, поместив на поверхность тепловую пушку. Снизу тепло будет поступать от земли, что и спасет всю конструкцию в целом.

Снижение температуры не страшно для затвердевшего бетона, но похолодание нарушает целостность поверхности. При замерзании бетона главное сразу начать работу по восстановлению. Промедление приводит к нежелательным последствиям, вплоть до серьезной деформации конструкции. Зная все тонкости условий бетонирования, можно добиться хороших результатов.

Бетонные работы при отрицательных температурах воздуха

Заявка успешно отправлена.

В ближайшее время с Вами свяжется менеджер.

Минусовая температура отрицательно сказывается на гидратации бетонной смеси. В данной статье мы рассмотрим несложные приемы, позволяющие проводить бетонные работы в зимний период.

Географическое положение нашей страны диктует свои правила и технологии на все виды строительных работ, проводимых в холодное время года. С повышением отрицательных температур, бетонные работы возможны лишь на тех площадках, где заранее заложена техническая возможность электропрогрева или другого вида прогрева бетонной смеси. Как вы уже догадались, речь идет о крупных строительных площадках, где независимо от погодных условий бетон должен литься в строго определенные сроки.

Минусовая температура отрицательно сказывается на гидратации (срок набора прочности) бетонной смеси. Давайте вспомним, из чего она состоит: цемент, песок, вода и щебень. Вода — это катализатор для химической реакции процесса схватывания бетона. При отрицательной температуре происходит вымерзание влаги, которая крайне необходима для процесса набора прочности, потеря прочности бетона ставит под угрозу все дальнейшие виды работ. Основная задача зимнего бетонирования — это сохранение влаги и поддержка нужного температурного режима для оптимального схватывания бетона. Если влага в бетонной смеси закристаллизовалась, то этот бетон уже не спасти, и не стоит ждать оттепели — этот процесс необратим.

Рекомендуемые нормативы зимнего бетонирования:

· Оптимальная температура для схватывания бетона +10…+20 °C.

· При температуре -20…+10 °C необходимо принимать меры для нормальной гидратации бетона.

· При опускании температуры ниже отметки -20 °C все виды бетонных работ запрещены.

Способы прогрева бетона в домашних условиях

При температуре 0…+10 °C допускается работа с бетоном при условии добавления присадок пластификаторов, которые не дают смеси потерять нужный набор прочности. В зависимости от температуры окружающей среды присадка разводится строго в пропорции, указанной в прилагаемой инструкции. Купить антиморозную присадку можно в любом строительном магазине.

Недостаток пластификаторов — это замедленный набор прочности, если при +17 °C бетон набирает свою марочную прочность за 7 дней, то при +7 °С с использованием пластификаторов процесс может затянуться до 30 дней. Для того чтобы ускорить схватывание бетона, после заливки его необходимо утеплить подручными средствами, которые вы легко найдете в своем хозяйстве. Если заливается бетонная плита, желательно засыпать её древесными опилками, что сократит процесс гидратации почти вдвое.

В качестве утеплителя прекрасно подходит пенопласт и пенофлекс, но покупать его для одной заливки не слишком рентабельно. Гораздо дешевле купить пенопластовую крошку и засыпать ей плиту, для того, чтобы легкую крошку не сдувало ветром, её необходимо накрыть клеенкой или брезентом, прижав его по периметру заливаемой плиты.

Колонны и стены защищены опалубкой, но все же не будет лишним накрыть открытые участки бетона той же клеенкой или брезентом. Во время набора прочности бетона происходит химическая реакция, благодаря которой сама бетонная смесь выделяет некоторое количество тепла, которое необходимо сохранить дополнительными утеплителями.

Если столбик термометра опустился ниже нуля, то выделяемого тепла уже недостаточно. На промышленных стройках для прогрева бетона при минусовых температурах используют специальные трансформаторы, посредством которых греют бетон нагревательными проводами.

Покупать специальный трансформатор для того, чтобы залить в мороз пару кубов бетона, затея не слишком хорошая. В качестве такого трансформатора вполне реально использовать обычный сварочный трансформатор на 150–200 А. Ниже приведен список материалов, необходимых для прогрева небольшой плиты сварочным аппаратом:

· Сварочный аппарат 150–200 ампер.

· Провод ПНСВ 1,5мм.

· Одинарный алюминиевый провод АВВГ 1×2,5мм.

· Изолента ХБ (черная).

Подготовка к прогреву

Греющий провод ПНСВ необходимо разрезать на куски длиной в 17–18 метров. Полученные отрезки (петли) равномерно укладываем и подвязываем по всему арматурному каркасу заливаемой конструкции. Закладываем петли таким образом, чтобы после заливки они находились чуть выше середины плиты, если заливается колонна или стена, слой бетона над петлями должен быть не менее 4 см. Подвязывать греющий провод лучше всего изолированным алюминиевым проводом. Он должен идти не в натяжку, в идеале его нужно расположить в волнообразном порядке. Расстояние между петлями, в зависимости от температуры воздуха, колеблется от 10 до 40 см. Чем ниже минусовая температура, тем меньше расстояние между петлями. Количество прогревочных петель зависит от мощности сварочного аппарата. Одна петля потребляет 17–25 ампер, значит 6–8 прогревочных петель — это максимум, что вытянет сварочный аппарат на 250 ампер.

При укладке петель важно маркировать концы, как вариант, на один конец каждой петли наматываем полоску изоленты, а второй конец оставляем свободным.

После того как петли уложены и подвязаны, нужно нарастить на них алюминиевые концы, которые потом подключаются к аппарату. Длина холодных концов определяется месторасположением самого сварочного аппарата, но не более 8 метров. Сращиваем петлю и холодный конец при помощи скрутки длиной в 4–5 см. Тщательно изолируем скрутку ХБ изолентой и укладываем её с таким расчетом, чтобы после заливки она осталась в бетоне, так как на воздухе скрутка сгорит. Маркировку изолентой нужно перенести на присоединяемый холодный конец петли.

Подключение и прогрев

После заливки все холодные концы нужно подключить к сварочному аппарату, концы с маркировкой и без сажаем на разные полюса аппарата. После того как все подключено, проверяем всю схему прогрева и включаем аппарат на минимальной нагрузке регулятора мощности. Токовыми клещами меряем каждую петлю в отдельности, норма 12–14 ампер. Через час добавляем половину запаса мощности аппарата, через два часа выкручиваем регулятор полностью. Очень важно равномерно добавлять амперы на прогревочные петли, на каждой петле должно показывать не более 25 ампер. При температуре -10 °C 20 ампер на петле обеспечивают нормальную температуру, необходимую для схватывания бетона. По мере схватывания бетона ампераж петли падает, что дает возможность постепенно его увеличивать на сварочном аппарате. Перед тем как увеличить, смотрим, упало или нет значение на самих петлях. Если ампераж не изменился с последней проверки, то ждем, когда он упадет хотя бы на 10%, и лишь после этого повышаем ток.

Время прогрева зависит от объема заливки и температуры окружающего воздуха. Так же как и в бетонировании с присадками, дополнительно утепляем заливаемую конструкцию. При морозе до 10 градусов достаточно 48 часов для нормальной гидратации бетона. После того как прогревочные петли отключены, дополнительные утеплители остаются еще минимум 7 дней. Не стоит слишком нагревать бетон, так как это чревато излишним испарением влаги, что в последствии приведет к образованию трещин и потери прочности бетона. Плита под утеплителем должна быть чуть теплой и не более того. Прогрев бетона сварочным аппаратом в домашних условиях требует повышенных мер электробезопасности и должен выполнятся лишь при наличии необходимого запаса знаний электротехники и профессиональных навыков работы со сварочным аппаратом.

При отсутствии сварочного аппарата можно использовать старый способ прогрева — «тепловой шатер». При заливке небольших конструкций над ними возводится палатка из брезента или фанеры, воздух в которой греется с помощью тепловых пушек или газовых обогревателей. Хорошо зарекомендовали себя при таком методе обогрева «Чудо-печки», работающие на дизельном топливе. При экономичном потреблении топлива (2 л на 12 часов) одна печь прогревает 10–15 кубов воздуха теплового шатра до нужной температуры гидратации бетона.

Бетонирование при отрицательной температуре — работа с бетоном при низкой температуре

Для получения качественной строительной конструкции или изделий из бетона необходимо, чтобы во время производства, транспортировки и заливки смеси соблюдался температурный режим. Оптимальная температура, при которой должно происходить схватывание и твердение бетона до критической прочности, составляет примерно +20 °C. Но в холодных регионах часто возникает необходимость продлить строительный сезон, чтобы сдать строящийся объект в назначенные сроки. В этом случае на помощь приходят современные технологические мероприятия, которые позволяют вести бетонные работы не только при температурах немного выше нуля, но даже до -25 °C.

Влияние температурных условий на поведение бетонной смеси

Бетон – это строительная смесь, в которую входят следующие основные компоненты: вяжущее (в рассматриваемых случаях – это цемент), крупный и мелкий заполнители, вода. При взаимодействии цемента и воды происходит гидратация вяжущего с выделением тепла. При этом осуществляются: схватывание цементного камня (процесс длится примерно сутки) и твердение (для набора марочной прочности в стандартных условиях нужно 28 дней).

Оптимальная температура окружающей среды – +20 °C. В таких условиях бетон достигает 70 % прочности в течение недели. Наименьшей допустимой (без применения спецмероприятий) является температура +5 °C. 70 % прочности в этом случае достигается в течение 3-4 недель. Заливка бетона при отрицательных температурах без специальных технологических приемов не проводится, поскольку в таких условиях процесс твердения смеси не происходит.

При минусовых температурах происходит еще один негативный процесс – внутри бетона развиваются силы внутреннего давления. Их появление объясняется тем, что вода при замерзании и превращении в лед увеличивается в объеме. В результате структура не отвердевшего бетона нарушается, прочностные характеристики бетонного продукта снижаются. Падение прочности тем больше, чем раньше произошло замерзание воды. Наиболее опасна ситуация, при которой вода замерзает на стадии схватывания смеси.

Специалисты считают, что смесь способна выдержать однократное замораживание при условии, что после размораживания температура воздуха в течение трех последующих суток будет +10 °С и выше. В любом случае бетон, прошедший через стадии замораживания-размораживания до достижения критической прочности, значительно уступает по прочности материалу, твердение которого проходило в нормальных условиях. Снижение температуры окружающей среды после набора материалом критической прочности на характеристики готового бетонного продукта не влияет.

 

Определение! Критической прочностью бетона в рядовых строительных конструкциях называют величину, равную 50 % от марочной прочности. Для ответственных конструкций этот показатель равен 70 %.

В каких случаях работы с бетоном при низких температурах оправданы и даже полезны?

Бетонирование при низких температурах имеет следующие преимущества:

  • Возможность ведения строительства на сыпучих непрочных грунтах. При минусовых температурах прочность такого грунта повышается.
  • Снижение сметной стоимости строительства. В холодный период года материалы обычно продаются с существенными скидками.
  • Сокращение сроков строительства.

Если строительный объект расположен в регионе с суровыми климатическими условиями, то ведение бетонных работ при низких положительных и отрицательных температурах является вариантом, которого избежать практически невозможно.

Какие методы бетонирования применяют при низких положительных и отрицательных температурах

Существует несколько видов технологических мероприятий, позволяющих выполнять бетонирование в температурных условиях, далеких от оптимальных. Конкретный способ или комплекс мероприятий обеспечения качества зимнего бетонирования выбирают на основании сравнительных технико-экономических расчетов, которые обычно проводятся на стадии проектирования объекта.

Повышение температур компонентов перед замешиванием

Один из вариантов бетонирования при пониженных температурах – подогрев компонентов:

  • крупного и мелкого заполнителей – до +60 °C;
  • воды – до +90 °C;
  • цемента – только до комнатных температур, выше его нагревать нельзя, поскольку он утратит свои вяжущие свойства.

Метод термоса

Разогрев компонентов может быть частью технологического приема, называемого «горячим термосом». В этом случае смесь заливается в утепленную опалубку. Благодаря начальному теплосодержанию смеси и выделению тепла при гидратации цемента, создаются приемлемые условия для схватывания продукта. Утепленная опалубка сохраняет выделенное тепло. Для теплоизоляции используются: сено, солома, ветошь. При зимнем бетонировании (при -5 °C и ниже) утепления опалубки недостаточно. В этом случае понадобится ее обогрев одним из ниже описанных способов, что повлечет дополнительные материальные затраты.

 

Внимание! Максимальное выделение тепла при гидратации обеспечивают высокомарочные портландцементы.

Наиболее эффективным является сочетание метода «термоса» и противоморозных добавок.

Обогрев тепловыми пушками или печами в «тепляках»

«Тепляками» называют временные сооружения по типу теплиц, внутри которых устанавливают тепловые пушки, работающие на дизтопливе или газе. При использовании этого метода требуется постоянное увлажнение поверхности бетонного элемента. Такой способ обогрева применяют на стройплощадках, удаленных от источников централизованного электроснабжения.

Технологии электрического подогрева

Один из способов подогрева твердеющего бетона – использование электрических термоматов, которые раскладывают по поверхности бетонного элемента и подключают к источнику электропитания. Температурный режим работы термоматов определяется в проектной документации.

Для вертикально расположенных и труднодоступных бетонных элементов используют инфракрасные излучатели. Интенсивность и направление нагрева регулируются отражателями.

Один из современных способов электроподогрева – использование специальных кабелей и электродов, которые укладывают в опалубку перед заливкой смеси. Это затратный способ, требующий предварительного определения его экономической целесообразности.

Противоморозные добавки для зимнего бетонирования

Распространенный способ укладки бетона при низких положительных и отрицательных температурах – применение противоморозных добавок. Противоморозные добавки могут использоваться самостоятельно или быть частью комплекса технологических мероприятий по зимнему бетонированию. Такие добавки делят на два основных типа.

Присадки для уменьшения температуры замерзания воды, используемой для затворения цемента

К составам, предотвращающим быструю кристаллизацию воды и ее превращение в лед, относятся: соли кальция, натрия, поташ. Реакция гидратации при этом протекает медленно. Для ее ускорения применяют различные способы подогрева смеси и обогрева опалубки.

Присадки для ускорения процесса твердения

Применение этих добавок сочетают с предварительным подогревом компонентов. Присадки сокращают период набора бетоном критической прочности, и вода просто не успевает трансформироваться в лед. К таким присадкам относятся: нитрит-нитрат кальция, поташ, смесь солей кальция и мочевины. Концентрация противоморозных присадок зависит от температуры, при которой осуществляется бетонирование, максимально возможная отрицательная температура – -25 °C:

  • до -10 °C – содержание присадок составляет 5-8 % от массы вяжущего;
  • -10…-15 °C – 10 %;
  • -15…-25 °C – не менее 15 %.

Общие рекомендации по зимнему бетонированию

Перед началом работ необходимо точно знать, при каких температурных условиях они будут производиться. А также необходимо придерживаться следующих советов:

  • Опалубка перед бетонированием должна быть очищена от снега и льда.
  • Грунт и арматуру желательно прогреть с помощью тепловых пушек или инфракрасных излучателей. Тающий грунт будет источником дополнительного тепла для твердеющей смеси.
  • Независимо от типа бетонируемой конструкции, важна непрерывность заливки смеси в опалубку.
  • Особенное внимание необходимо уделять подогреву тонкостенных конструкций, в которых бетонная смесь остывает очень быстро.

Правильный выбор современных технологических мероприятий по обеспечению зимнего бетонирования позволит создать прочную и надежную строительную бетонную конструкцию c требуемой марочной прочностью.

Производство бетонных работ при отрицательных температурах воздуха

2.53. Настоящие правила выполняются в период производства бетонных работ при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С.

2.54. Приготовление бетонной смеси следует производить в обогреваемых бетоносмесительных установках, применяя подогретую воду, оттаянные или подогретые заполнители, обеспечивающие получение бетонной смеси с температурой не ниже требуемой по расчету. Допускается применение неотогретых сухих заполнителей, не содержащих наледи на зернах и смерзшихся комьев. При этом продолжительность перемешивания бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25% по сравнению с летними условиями.

2.55. Способы и средства транспортирования должны обеспечивать предотвращение снижения температуры бетонной смеси ниже требуемой по расчету.

2.56. Состояние основания, на которое укладывается бетонная смесь, а также температура основания и способ укладки должны исключать возможность замерзания смеси в зоне контакта с основанием. При выдерживании бетона в конструкции методом термоса, при предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание или старый бетон, если по расчету в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания. При температуре воздуха ниже минус 10°С бетонирование густоармированных конструкций с арматурой диаметром больше 24 мм, арматурой из жестких прокатных профилей или с крупными металлическими закладными частями следует выполнять с предварительным отогревом металла до положительной температуры или местным вибрированием смеси в приарматурной и опалубочной зонах, за исключением случаев укладки предварительно разогретых бетонных смесей (при температуре смеси выше 45°С). Продолжительность вибрирования бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25% по сравнению с летними условиями.

2.57. При бетонировании элементов каркасных и рамных конструкций в сооружениях с жестким сопряжением узлов (опор) необходимость устройства разрывов в пролетах в зависимости от температуры тепловой обработки, с учетом возникающих температурных напряжений, следует согласовывать с проектной организацией. Неопалубленные поверхности конструкций следует укрывать паро- и теплоизоляционными материалами непосредственно по окончании бетонирования.

Выпуски арматуры забетонированных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.

2.58. Перед укладкой бетонной (растворной) смеси поверхности полостей стыков сборных железобетонных элементов должны быть очищены от снега и наледи.

2.59. Бетонирование конструкций на вечномерзлых грунтах следует производить в соответствии со СНиП II-18-76.

См. СНиП 2.02.04-88″Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах», утвержденные постановлением Госстроя СССР от 21 декабря 1988 г. N 252, введенные с 1 января 1990 г. взамен СНиП II-18-76

Ускорение твердения бетона при бетонировании монолитных буронабивных свай и замоноличивании буроопускных следует достигать путем введения в бетонную смесь комплексных противоморозных добавок, не снижающих прочность смерзания бетона с вечномерзлым грунтом.

2.60. Выбор способа выдерживания бетона при зимнем бетонировании монолитных конструкций следует производить в соответствии с рекомендуемым приложением 9.

2.61. Контроль прочности бетона следует осуществлять, как правило, испытанием образцов, изготовленных у места укладки бетонной смеси. Образцы, хранящиеся на морозе, перед испытанием надлежит выдерживать 2-4 ч при температуре 15-20°С.

Допускается контроль прочности производить по температуре бетона в процессе его выдерживания.

2.62. Требования к производству работ при отрицательных температурах воздуха установлены в табл.6

Таблица 6

┌────────────────────────────────────────┬───────────────┬──────────────┐

│ │ │ Контроль │

│ Параметр │ Величина │(метод, объем,│

│ │ параметра │вид регистра- │

│ │ │ ции) │

├────────────────────────────────────────┼───────────────┼──────────────┤

│1. Прочность бетона монолитных и сборно-│ │Измерительный │

│ монолитных конструкций к моменту за-│ │по │

│ мерзания: │ │ГОСТ 18105-86,│

│ для бетона без противоморозных до-│ │журнал работ │

│ бавок: │ │ │

│ конструкций, эксплуатирующихся│ Не менее │ │

│ внутри зданий, фундаментов под│ 5 МПа │ │

│ оборудование, не подвергающихся│ │ │

│ динамическим воздействиям, под-│ │ │

│ земных конструкций │ │ │

│ │ │ │

│ конструкций, подвергающихся ат-│ Не менее, % │ │

│ мосферным воздействиям в про-│ проектной │ │

│ цессе эксплуатации, для класса:│ прочности: │ │

│ В7,5 — В10 │ 50 │ │

│ В12,5 — В25 │ 40 │ │

│ В30 и выше │ 30 │ │

│ конструкций, подвергающихся по │ 70 │ │

│ окончании выдерживания перемен-│ │ │

│ ному замораживанию и оттаива-│ │ │

│ нию в водонасыщенном состоянии│ │ │

│ или расположенных в зоне сезон-│ │ │

│ ного оттаивания вечномерзлых│ │ │

│ грунтов при условии введения в│ │ │

│ бетон воздухововлекающих или│ │ │

│ газообразующих ПАВ │ │ │

│ в преднапряженных конструкциях │ 80 │ │

│ │ │ │

│ для бетона с противоморозными добав-│ К моменту │ │

│ ками │ охлаждения │ │

│ │ бетона до тем-│ │

│ │ пературы, на│ │

│ │ которую рас-│ │

│ │ считано ко-│ │

│ │ личество до-│ │

│ │ бавок, не ме-│ │

│ │ нее 20% про-│ │

│ │ ектной проч-│ │

│ │ ности │ │

│ │ │ │

│2. Загружение конструкций расчетной на- │Не менее │ — │

│ грузкой допускается после достижения │100% проект- │ │

│ бетоном прочности │ной │ │

│ │ │ │

│3. Температура воды и бетонной смеси на │ │ Измеритель- │

│ выходе из смесителя, приготовленной: │ │ ный, 2 раза в│

│ на портландцементе, шлакопортланд-│Воды не более│ смену, журнал│

│ цементе, пуццолановом портландце-│70°С, │ работ │

│ менте марок ниже М600 │смеси не более│ │

│ │35°С │ │

│ на быстротвердеющем портландцемен-│Воды не более│ │

│ те и портландцементе марки М600 и│60°С, │ │

│ выше │смеси не более│ │

│ │30°С │ │

│ │ │ │

│ на глиноземистом портландцементе │Воды не более│ │

│ │40°С, │ │

│ │смеси не более│ │

│ │25°С │ │

│ │ │ │

│4. Температура бетонной смеси, уложенной│ │Измерительный,│

│в опалубку, к началу выдерживания или│ │в местах, оп-│

│термообработки: │ │ределенных │

│ при методе термоса │Устанавливаются│ППР, журнал│

│ │расчетом, но не│работ │

│ │ниже 5°С │ │

│ с противоморозными добавками │Не менее чем на│ │

│ │5°С │ │

│ │выше температу-│ │

│ │ры замерзания│ │

│ │раствора затво-│ │

│ │рения │ │

│ при тепловой обработке │Не ниже 0°С │ │

│ │ │ │

│5. Температура в процессе выдерживания │Определяется │При термооб-│

│ и тепловой обработки для бетона на: │расчетом, но │работке — │

│ │не выше, °С: │через каждые│

│ портландцементе │ 80 │2 ч в период │

│ шлакопортландцементе │ 90 │подъема темпе-│

│ │ │ратуры или в │

│ │ │первые сутки. │

│ │ │В последую-│

│ │ │щие трое суток│

│ │ │и без термооб-│

│ │ │работки — не │

│ │ │реже 2 раз в │

│ │ │смену. В ос-│

│ │ │тальное время│

│ │ │выдерживания -│

│ │ │один раз в │

│ │ │сутки │

│ │ │ │

│6. Скорость подъема температуры при теп-│ │Измерительный,│

│ ловой обработке бетона: │ │через каждые 2│

│ для конструкций с модулем поверх-│Не более, °С/ч:│ч, журнал ра-│

│ ности: │ │бот │

│ до 4 │ 5 │ │

│ от 5 до 10 │ 10 │ │

│ св. 10 │ 15 │ │

│ для стыков │ 20 │ │

│ │ │ │

│7. Скорость остывания бетона по оконча-│ │Измерительный,│

│ нии тепловой обработки для конструк-│ │журнал работ │

│ ций с модулем поверхности: │ │ │

│ до 4 │ Определяется │ │

│ │ расчетом │ │

│ от 5 до 10 │ Не более 5°С/ч│ │

│ │ │ │

│ св. 10 │ Не более│ │

│ │ 10°С/ч │ │

│ │ │ │

│8. Разность температур наружных слоев│ │ То же │

│бетона и воздуха при распалубке с коэф-│ │ │

│фициентом армирования до 1%, до 3% и│ │ │

│более 3% должна быть соответственно для│ │ │

│конструкций с модулем поверхности: │ │ │

│ │ │ │

│ от 2 до 5 │Не более 20,│ │

│ │30, 40°С │ │

│ св. 5 │Не более 30,│ │

│ │40, 50°С │ │

└────────────────────────────────────────┴───────────────┴──────────────┘

Виды зимнего бетонирования. ППР на бенонные работы.

29.11.2019


Учитывая климатические особенности нашей страны, где в целом ряде регионов на протяжении полугода и более строительные работы ведутся в холодный период, необходимо проводить мероприятия для сокращения сроков набора прочности железобетонных конструкций в зимнее время. Основные требования к производству бетонных работ при температуре ниже +5 ⁰С приведены в СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» и в СП 435.1325800.2018 «Конструкции бетонные и железобетонные монолитные. Правила производства и приемки работ».



Производство бетонных работ в зимнее время имеет следующие особенности:

  • Увеличенные сроки набора прочности бетоном из-за замедления процессов гидратации при отрицательных температурах;
  • Возможное увеличение внутреннего давления смеси из-за замерзания воды и образования ледяных плёнок, которые нарушают связи между компонентами раствора.


Противостоять промерзанию может бетон, набравший определенное значение прочности, которое называется критическим. Это значение определяется как % от проектной прочности и зависит от вида и класса конструкций и, как правило, принимается равным 50-70%.


Борьба с внешними факторами является основной работой при подготовке и производстве бетонных работ до набора бетоном необходимой прочности. В теории проведение бетонных работ может осуществляться при температуре до -40 ⁰С, но на практике большинство работ ведется при температурах в -15-20 ⁰С.


Есть несколько технологий по выполнению бетонных работ в холодное время года. Рекомендации по выбору наиболее экономичного метода выдерживания бетона при зимнем бетонировании монолитных конструкций приведены в Приложении П к СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции».


Основные методы перечислены ниже, но на практике обычно используются их сочетания:

  • метод термоса;
  • применение противоморозных добавок;
  • электротермообработка бетона: электрообогрев кабелем ПНСВ и электродный прогрев;
  • обогрев бетона горячим воздухом, использование тепляков.


Электрообогрев кабелем ПНСВ в основном применяется для прогрева перекрытий, колонн, пилонов. Электродный прогрев преимущественно используется при бетонировании балок, отдельно стоящих фундаментов, боковых поверхностей массивных конструкций.


Выбор наиболее оптимальной технологии бетонирования также зависит от значения модуля охлаждения поверхности бетона МП. Например, фундаментные плиты с 2<МП<4 бетонируют, используя метод термоса в сочетании с применением портландцементов, высокомарочных быстротвердеющих цементов и противоморозных добавок. Перегородки и перекрытия с 6<МП<12 бетонируют тем же методом, но в с сочетании с использованием нагревательных проводов ПНСВ и плоских греющих элементов опалубки.


Применение нагревательных проводов позволяет возводить сооружения, которые не отличаются по своей прочности от аналогов, возведенных в летний период, кроме того, работы могут проводится при температуре воздуха до -20 ⁰С без потери качества.


Выбор материалов и способа бетонирования производится на стадии разработки ППР на монолитные работы (подраздел бетонные работы) или ППР на отдельные виды работ. ППР согласовывается с Заказчиком и утверждается в установленном порядке.


В разделе по производству работ и уходу за бетоном при низких температурах рассматриваются вопросы, связанные с климатическими особенностями участка производства работ, требованиями нормативной документации, организацией и технологией выполнения работ, контролем качества и техникой безопасности при выполнении работ.


Специалисты компании «ППР Эксперт» проконсультируют Вас по любым вопросам разработки ППР на бетонные работы, его состава, сроков и стоимости.

Снип бетонные работы. Производство бетонных работы при отрицательных температурах

существующие виды, требования к качеству и материалам согласно СНиП

При возведении любого строительного объекта не обойтись без выполнения бетонных работ, будь то устройство стяжки, отмостки или заливка фундамента. Данный вид работ заключается в укладывании бетонной массы — искусственного строительного материала, получаемого из смеси цемента, наполнителя и воды. Марка и тип цемента и наполнителя, применяемые для приготовления раствора, определяют назначение и область его применения. К примеру, смеси, изготовленные на основе пуццоланового портландцемента, применяются при возведении конструкций, эксплуатация которых проходит в условиях повышенной влажности.

Типы бетона и виды работ по его укладке

По свойствам бетон можно подразделить на:

  • напрягающий — бетон, в состав которого входит расширяющийся цемент или добавка, обеспечивающие в процессе затвердевания расширение бетона;
  • быстротвердеющий бетон набирает прочность за короткий промежуток времени;
  • высокофункциональный бетон;
  • декоративный бетон получается путем окрашивания, текстурирования, полировки, гравировки, тиснения и другими способами для достижения определенных эстетических свойств;
  • дренирующий бетон, в состав которого входит только крупный заполнитель (содержание мелкого минимизировано или отсутствует совсем).

Также бетон по сочетанию признаков можно классифицировать на: тяжелый, мелкозернистый, легкие, ячеистый, силикатный, жаростойкий и химически стойкий.

При возведении бетонных и железобетонных конструкций выполняется ряд взаимосвязанных процессов согласно СНиП:

  • работы по изготовлению и установки опалубки, распалубки;
  • арматурные работы, которые заключаются в изготовлении и установке арматурных конструкций в положение, заданное проектом;
  • бетонные работы, включающие приготовление бетонной смеси, ее транспортирование (в случае приготовления смеси не по месту проведения работ), подачу раствора к месту укладки, непосредственно укладку бетона и его уплотнение, а также выдерживание и уход за бетоном в период его твердения.

Каждый вид работ, согласно СНиП, имеет ряд особенностей. Например, транспортирование готовой бетонной смеси должно предусматривать мероприятия по защите бетона от воздействия атмосферных осадков и солнечных лучей, расслаивания, а в зимнее время также от замерзания. А приготовление смеси бетона определенной марки должно вестись с четким соблюдением технологии, обеспечивающей удобоукладываемость.

Укладка бетонной смеси производится горизонтальными слоями по всей площади бетонируемого участка. При этом все слои должны иметь одинаковую толщину, а работы ведутся непрерывно в одном направлении с тщательным уплотнением.

В случаях непригодности или неэкономичности применения обычных методов бетонирования, применяются специальные: литье, раздельное бетонирование, подводное бетонирование, бетонирование в условиях низких температур или жаркого климата.

При укладке смеси литьем в бетон добавляются суперпластификаторы — добавки на основе нафталинсульфокислоты или меламиновой смолы, повышающие подвижность смеси. При производстве работ с применением этого метода нет необходимости распределения и виброуплотнения смеси, что позволяет снизить расход цемента.

При раздельном бетонировании в опалубку сначала укладывается крупный заполнитель, а затем цементно-песчаный раствор, заполняющий все пустоты. Такой способ применяется при бетонировании в условиях обилия грунтовых вод.

Подводное бетонирование применяется при строительных, ремонтных и восстановительных работах подводных частей сооружений. Существуют следующие способы бетонирования: с помощью вертикально перемещающейся трубы, укладкой в мешках, методом восходящего раствора, укладкой бункерами.

При строительстве в зимнее время необходимо создать такой режим, чтобы к моменту замерзания бетона он приобрел критическую прочность. Такие работы выполняются безобогревными способами и с применением искусственного обогрева. К первому виду относятся метод термоса и добавление противоморозных добавок. Искусственный обогрев включает электротермообработку бетона, обогрев горячим воздухом, паром, применение греющей опалубки или тепляков.

Виды бетонных работ

Существующие виды бетонных работ

Требования к качеству выполнения бетонирования

К законченным железобетонным и бетонным конструкциям всех типов предъявляются следующие требования согласно СНиП:

  • безопасность эксплуатации;
  • эксплуатационная пригодность;
  • долговечность;
  • дополнительные требования, указанные в проектной документации.

От качества материалов, которые используются, и соблюдения технологического регламента на всех этапах строительства, зависит качество законченной конструкции. Для того чтобы требования СНиП были удовлетворены, осуществляется контроль на всех стадиях бетонирования:

  • приемка/хранение стройматериалов;
  • выполнение и установка арматурных конструкций;
  • изготовление и установка опалубки;
  • подготовительные мероприятия основания и опалубочных поверхностей к бетонированию;
  • процесс приготовления и транспортирования бетонной смеси;
  • работы по укладке и уплотнению раствора, а также уход за ним во время затвердевания.

Во время приготовления смеси бетона проверяется точность дозировки компонентов, длительность процесса смешивания, а также плотность и пластичность смеси. Во время транспортировки смесь не должна расслаиваться, схватываться и терять подвижность.

На стадии армирования, помимо качества арматурных стержней, проверяется качество сварочных соединений и правильность укладки арматуры в конструкции. В устройстве опалубки особого внимания требуют правильность ее монтажа, плотность стыковых соединений, а также расположение опалубки относительно арматурной конструкции.

Перед непосредственной укладкой раствора обязательно проверяется качество смазки и чистота опалубочных поверхностей, в процессе укладки строго соблюдается высота, с которой сбрасывается смесь, длительность и равномерность уплотнения. Наличие пустот и расслоение категорически недопустимы.

Особых мер контроля требуют бетонные работы, выполняемые в зимний период. При их производстве проверяется отсутствие льда при подаче в бетоносмеситель необогреваемых заполнителей, температура подаваемой воды, концентрация солей и температура раствора на выходе из мешалки.

Документы, регламентирующие бетонные работы

Основными документами, регламентирующими выполнение бетонных работ, являются строительные нормы и правила (СНиП), определяющие перечень и требования к применяемым материалам, последовательность выполнения бетонных работ и требования к ним.

Так, согласно СНиП 3.03.01−87, для приготовления бетонной смеси запрещается применение природной смеси гравия и песка, не рассеянного на фракции. Для гарантии приготовления раствора высокого качества дозирование компонентов выполняется по массе, а не по объему. В СНиПе бетонных работ четко определен порядок закладки составляющих для приготовления различных видов растворов и продолжительность их смешивания.

Документ СНиП также регламентирует применение различных видов бетона (жаростойкого, щелочно- и кислотостойкого, т. д.) и способы его укладки, включая ведение работ в условиях высоких и отрицательных температур, а также методы транспортировки, контроля, приемки и требования к готовым бетонным конструкциям.

Все мероприятия по выполнению бетонных работ должны быть отражены в проекте производства работ (ППР).

Несоблюдение регламентированных норм и требований СНиП, предъявляемых к качеству материалов и выполнению работ, а также отступление от проекта приводит к ухудшению качества выполненных работ и, соответственно, безопасности и продолжительности эксплуатации бетонных конструкций.

plita.guru

СНиП Бетон

Сайт строителя

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕТОНОВ

2.1. Выбор цементов для приготовления бетонных смесей следует производить в соответствии с настоящими правилами (рекомендуемое приложение 6) и ГОСТ 23464-79. Приемку цементов следует производить по ГОСТ 22236-85, транспортирование и хранение цементов — по ГОСТ 22237-85 и СНиП 3.09.01-85.

2.2. Заполнители для бетонов применяются фракционированными и мытыми. Запрещается применять природную смесь песка и гравия без рассева на фракции (обязательное приложение 7). При выборе заполнителей для бетонов следует применять преимущественно материалы из местного сырья. Для получения требуемых технологических свойств бетонных смесей и эксплуатационных свойств бетонов следует применять химические добавки или их комплексы в соответствии с обязательным приложением 7 и рекомендуемым приложением 8.

БЕТОННЫЕ СМЕСИ

2.3. Дозирование компонентов бетонных смесей следует производить по массе. Допускается дозирование по объему воды добавок, вводимых в бетонную смесь в виде водных растворов. Соотношение компонентов определяется для каждой партии цемента и заполнителей, при приготовлении бетона требуемой прочности и подвижности. Дозировку компонентов следует корректировать в процессе приготовления бетонной смеси с учетом данных контроля показателей свойств цемента, влажности, гранулометрии заполнителей и контроля прочности.

2.4. Порядок загрузки компонентов, продолжительность перемешивания бетонной смеси должны быть установлены для конкретных материалов и условий применяемого бетоносмесительного оборудования путем оценки подвижности, однородности и прочности бетона в конкретном замесе. При введении отрезков волокнистых материалов (фибр) следует предусматривать такой способ их введения, чтобы они не образовывали комков и неоднородностей.

При приготовлении бетонной смеси по раздельной технологии надлежит соблюдать следующий порядок:
  • в работающий скоростной смеситель дозируется вода, часть песка, тонкомолотый минеральный наполнитель (в случае его применения) и цемент, где все перемешивается;
  • полученную смесь подают в бетоносмеситель, предварительно загруженный оставшейся частью заполнителей и воды, и еще раз все перемешивают.

2.5. Транспортирование и подачу бетонных смесей следует осуществлять специализированными средствами, обеспечивающими сохранение заданных свойств бетонной смеси. Запрещается добавлять воду на месте укладки бетонной смеси для увеличения ее подвижности.

2.6. Состав бетонной смеси, приготовление, правила приемки, методы контроля и транспортирование должны соответствовать ГОСТ 7473-85.

2.7. Требования к составу, приготовлению и транспортированию бетонных смесей приведены в табл. 1.

1. Требования СНиП к бетону

Параметр Величина параметра Контроль (метод, объем, вид регистрации)
СНиП 3.03.01-87 Бетонные работы.
1. Число фракций крупного заполнителя при крупности зерен, мм: Измерительный по ГОСТ 10260-82, журнал работ
до 40 Не менее двух
св. 40 Не менее трех
2. Наибольшая крупность заполнителей для:
железобетонных конструкций Не более 2/3 наименьшего расстояния между стержнями арматуры
плит Не более 1/2 толщины плиты
тонкостенных конструкций Не более 1/3-1/2 толщины изделия
при перекачивании бетононасосом: Не более 0,33 внутреннего диаметра трубопровода
в том числе зерен наибольшего размера лещадной и игловатой форм Не более 15 % по массе
при перекачивании по бетоноводам содержание песка крупностью менее, мм: Измерительный по ГОСТ 8736-85, журнал работ
0,14 5 — 7 %
0,3 15 — 20 %

Источник: СНиП 3.03.01-87

stroyremkom.ru

Снип бетонные работы в зимнее время | Материалы

Зимнее монолитное бетонирование

Монолитные бетонные и железобетонные конструкции находят все более широкое применение при строительстве многоэтажных и высотных зданий.

Особенно ответственным периодом монолитного строительства является бетонирование в зимнее время.

При низких положительных температурах твердение цемента замедляется, а при отрицательных — свободная вода, не вступившая в реакцию с цементом замерзает и превращаясь в лед, увеличивается в объеме. При этом возникают значительные по величине внутренние напряжения и, если бетон не набрал достаточной прочности, способной им противостоять, происходит разрушению его структуры. С повышением температуры при оттепелях или весной бетон размораживается и его твердение возобновляется, но возникшие при замораживании нарушения структуры остаются и в результате наблюдается недобор прочности.

Раннее замораживание бетона вызывает также снижение сцепления арматуры и зерен заполнителя с цементным камнем ввиду образования на поверхности арматуры и заполнителя тонких слоев льда.

Этими факторами может быть обусловлено снижение несущей способности и долговечности монолитных конструкций, изготовленных в зимний период при отрицательных температурах.

Бетонирование монолитных конструкций в зимних условиях, осуществляемое при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже +5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, должно производиться в оптимальных температурно-влажностных условий содержания бетона.

Необходимым условием для всесезонного монолитного бетонирования является, ускорение твердения бетона с обеспечения набора достаточной (критической) прочности на ранней стадии твердения, которого можно достичь:

1) использованием внутреннего запаса тепла бетона

2) дополнительной подачей к бетону тепла извне.

При первом способе применяют:

— высокопрочные и быстротвердеющие, а также тонкомолотые портландцементы, в том числе цементы низкой водопотребности

— для уменьшения количества воды в бетоне применяют пластифицирующие добавки.

— химические добавки — ускорители твердения бетона.

Внутренняя температура бетона зависит от количества тепла, выделяющегося в результате экзотермической реакции гидратации цемента. Но этого тепла как правило не достаточно для достижения критической прочности в короткие сроки, а при низких температурах достаточной прочности невозможно достичь без принятия дополнительных мер.

Температура бетонной смеси перед укладкой в массивные конструкции должна быть не ниже +5°С, а в тонкостенные — не ниже +20°С.

Обеспечить такие температурные условия только за счет экзотермии цемента не всегда удается при отрицательных температурах.

Поэтому запас внутреннего тепла увеличивают путем подогрева составляющих бетонной смеси (воды, заполнителей).

Безобогревные способы бетонирования

Подогрев бетонной смеси до 50-70°С перед укладкой позволяет в короткие сроки достичь критической прочности бетоне. Для сохранения внутреннего тепла бетона применяют утепленную опалубку и укрывают открытые поверхности конструкций паро- и теплоизоляционным материалом.

Этот способ зимнего бетонирования, называемый способом термоса, эффективен при изготовлении массивных конструкций при температурах наружного воздуха до -15°С и его эффективность напрямую зависит от вида цемента, температуры смеси перед укладкой и применяемых химических добавок — ускоряющих твердение и пластифицирующих.

Согласно СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции при зимнем бетонировании монолитных конструкций до -15°C применяются безобогревные способы выдерживания бетона:

1) термос

2) термос с применением ускорителей твердения бетона

3) термос с применением комплексных добавок, обладающих одновременно противоморозными и пластифицирующими свойствами.

Температура бездобавочной бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания в термосе должна быть не ниже +5°С.

А вот бетонная смесь с противоморозными добавками может иметь температуру не менее чем на 5°С выше температуры замерзания бетонной смеси. То есть, если противоморозная добавка эффективна до температуры -15°С, то бетонная смесь может иметь температуру -10°С, что значительно повышает технологичность бетонных работ.

Прочность бетона монолитных конструкций, эксплуатирующихся внутри зданий, фундаментов под оборудование, не подвергающихся динамическим воздействиям и подземных конструкций к моменту замерзания:

— для бетона без противоморозных добавок — не менее 5 МПа

— для бетона с противоморозными добавками — к моменту охлаждения бетона до температуры, на которую рассчитано количество добавок, не менее 20% проектной прочности.

Прочность бетона конструкций, подвергающихся атмосферным воздействиям в процессе эксплуатации классов:

— В7,5-В10 не менее 50% проектной прочности

— В12,5-В25 40%

— В30 и выше 30% и выше

Нагружение конструкций расчетной нагрузкой допускается после достижения бетоном прочности не менее 100% проектной.

Приготовление бетонной смеси зимой производят в обогреваемых бетоносмесителях, применяют подогретую воду, оттаянные или подогретые заполнители.

Продолжительность перемешивания бетонной смеси зимой увеличивают не менее чем на 25% по сравнению с летними условиями.

Средства транспортирования должны обеспечивать предотвращение снижения температуры бетонной смеси ниже требуемой по расчету. Температура основания, на которое укладывается бетонная смесь, и способ укладки должны исключать возможность замерзания смеси в зоне контакта с основанием.

При выдерживании бетона в конструкции методом термоса, при предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание или старый бетон, если в зоне контакта на протяжении периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания.

При температуре воздуха ниже -10°С бетонирование густоармированных конструкций с арматурой диаметром больше 24 мм, арматурой из жестких прокатных профилей или с крупными металлическими закладными частями выполняется с предварительным отогревом металла до положительной температуры или местным вибрированием смеси в приарматурной и опалубочной зонах, за исключением случаев укладки предварительно разогретых бетонных смесей (при температуре смеси выше 45°С).

Продолжительность вибрирования бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25% по сравнению с летними условиями.

Для ограждения термоса (тепляка) используют облегченные элементы, например трехслойные стеновые панели — слоистые конструкции, наружные слои которой выполняются из металла, асбоцементных листов, водостойкой фанеры, цементно-стружечных плит и внутренним слоем из пенополиуретана. Использование трехслойных панелей повышает термическое сопротивление ограждения тепляка, повышает его оборачиваемость и скорость строительства.

При бетонировании сравнительно тонкостенных конструкций при отрицательных температурах для быстрого достижения распалубочной прочности применяют подачу тепла извне сразу же после укладки и уплотнения бетонной смеси.

Тепловая обработка является практически единственным способом ускорения твердения бетона в зимнее время (без использования химических добавок) и обеспечивает достижение прочности монолитных конструкций.

В настоящее время прогрев бетона монолитных конструкций осуществляется различными способами в зависимости от типа конструкций, опалубки, характеристик бетона и т. д.

Однако практика показала, что использование только одного прогрева бетона не всегда достаточно.

Большое значение имеют противоморозные добавки, которые снижают температуру замерзания воды в бетонной смеси и обеспечивают твердение бетона при отрицательных температурах с достижением критической прочности в короткие сроки.

Нашли применение различные противоморозные добавки: формиат натрия, Лигнопан Б-4 , нитрит натрия, Релаксол , Семпласт Крио и др.

Некоторые добавки обладают комплексным действием (пластифицирующим и ускоряющим твердение).

Способ требует большой электрической мощности — более 1000 кВт для разогрева 3-5 м#179 бетонной смеси.

В зависимости от схемы установки и подключения электродов, способ разделяет ся на сквозной, периферийный и с использованием в качестве электродов арматуры.

Этот способ эффективен для слабо армированных конструкций — фундаментов.

Способ электрообогрева в греющей опалубке основан на передаче тепла от греющих поверхностей опалубки в бетон путем теплопроводности. В качестве нагревательных элементов применяются ТЭНы, слюдопластовые нагреватели, греющие кабели, углеграфитовая ткань, сетчатые нагреватели и др.

Этот способ наиболее эффективен (по СНиП 3.03.01-87) для фундаментов зданий и под оборудование, массивных стен, колонн, балок, рамных конструкций, полов, плит перекрытий, тонкостенных конструкций, бетонирование которых ведется при температуре окружающего воздуха до -40°С.

Способ инфракрасного обогрева бетона предусматривает использование тепловой энергии, выделяемой инфракрасными излучателями, направленной на открытые или опалубленные поверхности конструкций.

Способ используется для: а) отогрева промороженных бетонных и грунтовых оснований, арматуры, опалубки, удалении снега и наледи б) ускорения твердения бетона в скользящей опалубке, плит перекрытий в) создания тепловой защиты поверхностей, недоступных для утепления.

Самым эффективным и технически безошибочным является:

сочетание безобогревных способов и способов с тепловой обработкой с ускорением и интенсификацией твердения бетона введением в него противоморозных химических добавок.

Необходимо отметить, что не все добавки, рекомендованные ГОСТ 24211-2003, эффективны для зимнего бетонирования с применением прогревных способов монолитного бетонирования.

Поваренная соль NaCI и хлорид кальция СаCl 2 ,неблагополучны в коррозионном отношении при введении более 2 кг на 100 кг цемента, а в меньшем количестве они не эффективны,нитритнатрия NaNО2 — ядовит, натриевая селитра NaNO3 и кальциевая селитра Са(NO3 )2 эффективны только в сочетании с другими противоморозными добавками, что ведет к удорожанию поташ (углекислый калий) K2 СО3. снижает прочность и морозостойкость кальцинированная сода N2 СОз -ускоряет схватывание и снижает удобоукладываемость формиат натрия NaCOOH — эффективен только до -10°С, мочевина (карбамид) h4 NCONh4 не подходит для прогревных методов, т.к. деструктирует (разлагается) при температуре выше -40°С.

Наиболее широко применяются поташ, нитрит натрия и формиат натрия.

Применение поташа как противоморозной добавки может вызвать недобор прочности более 30%, снижение морозостойкости и водонепроницаемости. Дело в том, что кристаллизационные процессы с поташом протекают со значительным увеличением объема и в бетоне появляются внутренние напряжения, вызывающие появление микро- и макротрещин вплоть до разрушения конструкции.

Однако поташ может и не ухудшать прочность и морозостойкость бетона, если он вводится в бетонную смесь совместно с замедлителями схватывания — сульфитно-дрожжевой бражкой СДБ, тетраборатом натрия ТН (бура) или жидким стеклом + адипиновым пластификатором ПАЩ-1. Это ведет к удорожанию работ.

От использования нитрита натрия лучше воздержаться вследствие его ядовитости (все соли азотистой кислоты весьма ядовиты). Так, емкости для приготовления, хранения и переноски порошка и водных растворов нитрита натрия согласно НТД требуется обозначать предупредительной надписью Яд! .

Применение формиата натрия ограничено температурой -10°С.

Поэтому, для снижения внутренних напряжений в бетоне и, поскольку поташ, нитрит натрия и формиат натрия не обладают пластифицирующим и водоредуцирующим действием, для повышения подвижности бетонных смесей и снижения В/Ц отношения их используют совместно пластифицирующими добавками.

Наиболее широко распространен суперпластификатор С-3 — лигносульфанат нафталина (в порошкообразной или жидкой товарной форме).

Необходимо отметить, что в С-3 содержится 6-10% сульфата натрия, что является причиной появления стойких высолов и сульфатной коррозии бетона, существенно снижающей долговечность строительных конструкций.

Большим недостатком является также то, что разжижитель С-3 содержит опасные в биологическом и природоохранном отношении вещества — фенол, формальдегид и производные нафталина.

В настоящее время в различных регионах России у строителей пользуется популярностью комплексная добавка для бетонов и строительных растворов Ускоритель твердения — пластификатор Строймост Морозостоп с противоморозным эффектом до -15°С, производимый серийно в Москве в ООО НПФ Строймост .

Особенности производства бетонных работ согласно СНиП

При возведении любого строительного объекта не обойтись без выполнения бетонных работ. будь то устройство стяжки, отмостки или заливка фундамента. Данный вид работ заключается в укладывании бетонной массы — искусственного строительного материала, получаемого из смеси цемента, наполнителя и воды. Марка и тип цемента и наполнителя, применяемые для приготовления раствора, определяют назначение и область его применения. К примеру, смеси, изготовленные на основе пуццоланового портландцемента, применяются при возведении конструкций, эксплуатация которых проходит в условиях повышенной влажности.

Типы бетона и виды работ по его укладке

По свойствам бетон можно подразделить на:

  • напрягающий — бетон, в состав которого входит расширяющийся цемент или добавка, обеспечивающие в процессе затвердевания расширение бетона
  • быстротвердеющий бетон набирает прочность за короткий промежуток времени
  • высокофункциональный бетон
  • декоративный бетон получается путем окрашивания, текстурирования, полировки, гравировки, тиснения и другими способами для достижения определенных эстетических свойств
  • дренирующий бетон, в состав которого входит только крупный заполнитель (содержание мелкого минимизировано или отсутствует совсем).

Также бетон по сочетанию признаков можно классифицировать на: тяжелый, мелкозернистый, легкие, ячеистый, силикатный, жаростойкий и химически стойкий.

При возведении бетонных и железобетонных конструкций выполняется ряд взаимосвязанных процессов согласно СНиП:

  • работы по изготовлению и установки опалубки, распалубки
  • арматурные работы, которые заключаются в изготовлении и установке арматурных конструкций в положение, заданное проектом
  • бетонные работы, включающие приготовление бетонной смеси, ее транспортирование (в случае приготовления смеси не по месту проведения работ), подачу раствора к месту укладки, непосредственно укладку бетона и его уплотнение, а также выдерживание и уход за бетоном в период его твердения.

Каждый вид работ, согласно СНиП, имеет ряд особенностей. Например, транспортирование готовой бетонной смеси должно предусматривать мероприятия по защите бетона от воздействия атмосферных осадков и солнечных лучей, расслаивания, а в зимнее время также от замерзания. А приготовление смеси бетона определенной марки должно вестись с четким соблюдением технологии, обеспечивающей удобоукладываемость.

Укладка бетонной смеси производится горизонтальными слоями по всей площади бетонируемого участка. При этом все слои должны иметь одинаковую толщину, а работы ведутся непрерывно в одном направлении с тщательным уплотнением.

В случаях непригодности или неэкономичности применения обычных методов бетонирования, применяются специальные: литье, раздельное бетонирование, подводное бетонирование, бетонирование в условиях низких температур или жаркого климата.

При укладке смеси литьем в бетон добавляются суперпластификаторы — добавки на основе нафталинсульфокислоты или меламиновой смолы, повышающие подвижность смеси. При производстве работ с применением этого метода нет необходимости распределения и виброуплотнения смеси, что позволяет снизить расход цемента .

При раздельном бетонировании в опалубку сначала укладывается крупный заполнитель, а затем цементно-песчаный раствор, заполняющий все пустоты. Такой способ применяется при бетонировании в условиях обилия грунтовых вод.

Подводное бетонирование применяется при строительных, ремонтных и восстановительных работах подводных частей сооружений. Существуют следующие способы бетонирования: с помощью вертикально перемещающейся трубы, укладкой в мешках, методом восходящего раствора, укладкой бункерами.

При строительстве в зимнее время необходимо создать такой режим, чтобы к моменту замерзания бетона он приобрел критическую прочность. Такие работы выполняются безобогревными способами и с применением искусственного обогрева. К первому виду относятся метод термоса и добавление противоморозных добавок. Искусственный обогрев включает электротермообработку бетона, обогрев горячим воздухом, паром, применение греющей опалубки или тепляков.

Виды бетонных работ

Существующие виды бетонных работ

Требования к качеству выполнения бетонирования

К законченным железобетонным и бетонным конструкциям всех типов предъявляются следующие требования согласно СНиП:

  • безопасность эксплуатации
  • эксплуатационная пригодность
  • долговечность
  • дополнительные требования, указанные в проектной документации.

От качества материалов, которые используются, и соблюдения технологического регламента на всех этапах строительства, зависит качество законченной конструкции. Для того чтобы требования СНиП были удовлетворены, осуществляется контроль на всех стадиях бетонирования:

  • приемка/хранение стройматериалов
  • выполнение и установка арматурных конструкций
  • изготовление и установка опалубки
  • подготовительные мероприятия основания и опалубочных поверхностей к бетонированию
  • процесс приготовления и транспортирования бетонной смеси
  • работы по укладке и уплотнению раствора, а также уход за ним во время затвердевания.

Во время приготовления смеси бетона проверяется точность дозировки компонентов, длительность процесса смешивания, а также плотность и пластичность смеси. Во время транспортировки смесь не должна расслаиваться, схватываться и терять подвижность.

На стадии армирования. помимо качества арматурных стержней, проверяется качество сварочных соединений и правильность укладки арматуры в конструкции. В устройстве опалубки особого внимания требуют правильность ее монтажа, плотность стыковых соединений, а также расположение опалубки относительно арматурной конструкции.

Перед непосредственной укладкой раствора обязательно проверяется качество смазки и чистота опалубочных поверхностей, в процессе укладки строго соблюдается высота, с которой сбрасывается смесь, длительность и равномерность уплотнения. Наличие пустот и расслоение категорически недопустимы.

Особых мер контроля требуют бетонные работы, выполняемые в зимний период. При их производстве проверяется отсутствие льда при подаче в бетоносмеситель необогреваемых заполнителей, температура подаваемой воды, концентрация солей и температура раствора на выходе из мешалки.

Документы, регламентирующие бетонные работы

Основными документами, регламентирующими выполнение бетонных работ, являются строительные нормы и правила (СНиП), определяющие перечень и требования к применяемым материалам, последовательность выполнения бетонных работ и требования к ним.

Так, согласно СНиП 3.03.01−87, для приготовления бетонной смеси запрещается применение природной смеси гравия и песка, не рассеянного на фракции. Для гарантии приготовления раствора высокого качества дозирование компонентов выполняется по массе, а не по объему. В СНиПе бетонных работ четко определен порядок закладки составляющих для приготовления различных видов растворов и продолжительность их смешивания.

Документ СНиП также регламентирует применение различных видов бетона (жаростойкого, щелочно- и кислотостойкого, т. д.) и способы его укладки, включая ведение работ в условиях высоких и отрицательных температур, а также методы транспортировки, контроля, приемки и требования к готовым бетонным конструкциям.

Все мероприятия по выполнению бетонных работ должны быть отражены в проекте производства работ (ППР).

Несоблюдение регламентированных норм и требований СНиП, предъявляемых к качеству материалов и выполнению работ, а также отступление от проекта приводит к ухудшению качества выполненных работ и, соответственно, безопасности и продолжительности эксплуатации бетонных конструкций.

Кручинина Юлия Викторовна

Источники: http://www.germostroy.ru/art_836.php, http://plita.guru/tehnologiya/osobennosti-proizvodstva-betonnyh-rabot.html

Комментариев пока нет!

postrojkin.ru

Бетонные работы при отрицательных температурах

Сайт строителя

Выдержки из СНиП имеющие отношение к бетонным работам в зимнее время: транспортировка, укладка бетонной смеси, как заливать бетон зимой при отрицательных температурах.

СНиП. ПРОИЗВОДСТВО БЕТОННЫХ РАБОТ ПРИ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ ВОЗДУХА

2.53. Настоящие правила выполняются в период производства бетонных работ при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0 °С.

2.54. Приготовление бетонной смеси следует производить в обогреваемых бетоносмесительных установках, применяя подогретую воду, оттаянные или подогретые заполнители, обеспечивающие получение бетонной смеси с температурой не ниже требуемой по расчету. Допускается применение неотогретых сухих заполнителей, не содержащих наледи на зернах и смерзшихся комьев. При этом продолжительность перемешивания бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25 % по сравнению с летними условиями.

2.55. Способы и средства транспортирования должны обеспечивать предотвращение снижения температуры бетонной смеси ниже требуемой по расчету.

2.56. Состояние основания, на которое укладывается бетонная смесь, а также температура основания и способ укладки должны исключать возможность замерзания смеси в зоне контакта с основанием. При выдерживании бетона в конструкции методом термоса, при предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание или старый бетон, если по расчету в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания.

При температуре воздуха ниже минус 10 °С бетонирование густоармированных конструкций с арматурой диаметром больше 24 мм, арматурой из жестких прокатных профилей или с крупными металлическими закладными частями следует выполнять с предварительным отогревом металла до положительной температуры или местным вибрированием смеси в приарматурной и опалубочной зонах, за исключением случаев укладки предварительно разогретых бетонных смесей (при температуре смеси выше 45 °С). Продолжительность вибрирования бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25 % по сравнению с летними условиями.

2.57. При бетонировании элементов каркасных и рамных конструкций в сооружениях с жестким сопряжением узлов (опор) необходимость устройства разрывов в пролетах в зависимости от температуры тепловой обработки, с учетом возникающих температурных напряжении, следует согласовывать с проектной организацией. Неопалубленные поверхности конструкций следует укрывать паро- и теплоизоляционными материалами непосредственно по окончании бетонирования.

Выпуски арматуры забетонированных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.

2.58. Перед укладкой бетонной (растворной) смеси поверхности полостей стыков сборных железобетонных элементов должны быть очищены от снега и наледи.

2.59. Бетонирование конструкций на вечномерзлых грунтах следует производить в соответствии со СНиП II-18-76.

Ускорение твердения бетона при бетонировании монолитных буронабивных свай и замоноличивании буроопускных следует достигать путем введения в бетонную смесь комплексных противоморозных добавок, не снижающих прочность смерзания бетона с вечномерзлым грунтом.

2.60. Выбор способа выдерживания бетона при зимнем бетонировании монолитных конструкций следует производить в соответствии с рекомендуемым приложением 9.

2.61. Контроль прочности бетона следует осуществлять, как правило, испытанием образцов, изготовленных у места укладки бетонной смеси. Образцы, хранящиеся на морозе, перед испытанием надлежит выдерживать 2-4 ч при температуре 15-20 °С.

Допускается контроль прочности производить по температуре бетона в процессе его выдерживания.

2.62. Требования к производству работ при отрицательных температурах воздуха установлены в таблице. 6

6. Требования к производству бетонных работ при отрицательных температурах.

Параметр Величина параметра Контроль (метод, объем, вид регистрации)
Заливать бетон при отрицательных температурах.
1. Прочность бетона монолитных и сборно-монолитных конструкций к моменту замерзания: Измерительный по ГОСТ 18105-86, журнал работ
для бетона без противоморозных добавок:
конструкций, эксплуатирующихся внутри зданий, фундаментов под оборудование, не подвергающихся динамическим воздействиям, подземных конструкций Не менее 5 МПа
конструкций, подвергающихся атмосферным воздействиям в процессе эксплуатации, для класса: Не менее, % проектной прочности:
В7,5-В10 50
В12,5-В25 40
В30 и выше 30
конструкций, подвергающихся по окончании выдерживания переменному замораживанию и оттаиванию в водонасыщенном состоянии или расположенных в зоне сезонного оттаивания вечномерзлых грунтовпри условии введения в бетон воздухововлекающих или газообразующих ПАВ 70
в преднапряженных конструкциях 80
для бетона с противоморозными добавками К моменту охлаждения бетона до температуры, на которую рассчитано количество добавок, не менее 20 % проектной прочности
2. Загружение конструкций расчетной нагрузкой допускается после достижения бетоном прочности Не менее 100 % проектной
3. Температура воды и бетонной смеси на выходе из смесителя, приготовленной: Измерительный, 2 раза в смену, журнал работ
на портландцементе, шлакопортландцементе, пуццолановом портландцементе марок ниже М600 Воды не более 70 °С, смеси не более 35 °С
на быстротвердеющем портландцементе и портландцементе марки М600 и выше Воды не более 60°С,смеси не более 30 °С
на глиноземистом портландцементе Воды не более 40 С, смеси не более 25 °С
Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания или термообработки: Измерительный, в местах, определенных ППР, журнал работ
при методе термоса Устанавливается расчетом, но не ниже 5°С
с противоморозными добавками Не менее чем на 5 С выше температуры замерзания раствора затворения
при тепловой обработке Не ниже 0 °С
5. Температура в процессе выдерживания и тепловой обработки для бетона на: Определяется расчетом, но не выше, °С: При термообработке — через каждые 2 ч в период подъема температуры или в первые сутки. В последующие трое суток и без термообработки — не реже 2 раз в смену. В остальное время выдерживания — один раз в сутки
портландцементе 80
шлакопортландцементе 90
6. Скорость подъема температуры при тепловой обработке бетона: Измерительный, через каждые 2 ч, журнал работ
для конструкций с модулем поверхности: Не более, °С/ч:
до 4 5
от 5 до 10 10
св. 10 15
для стыков 20
7. Скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструкций с модулем поверхности: Измерительный, журнал работ
до 4 Определяется расчетом
от 5 до 10 Не более 5°С/ч
св. 10 Не более 10°С/ч
8. Разность температур наружных слоев бетона и воздуха при распалубке с коэффициентом армирования до 1 %, до 3 % и более 3 % должна быть соответственно для конструкций с модулем поверхности: То же
от 2 до 5 Не более 20, 30, 40 °С
св. 5 Не более 30, 40, 50 °С

Источник: СНиП 3.03.01-87

stroyremkom.ru

СНиП Бетонные смеси

Сайт строителя

2.8. Перед бетонированием скальные основания, горизонтальные и наклонные бетонные поверхности рабочих швов должны быть очищены от мусора, грязи, масел, снега и льда, цементной пленки и др. Непосредственно перед укладкой бетонной смеси очищенные поверхности должны быть промыты водой и просушены струей воздуха.

2.9. Все конструкции и их элементы, закрываемые в процессе последующего производства работ (подготовленные основания конструкций, арматура, закладные изделия и др.), а также правильность установки и закрепления опалубки и поддерживающих ее элементов должны быть приняты в соответствии со СНиП 3.01.01-85.

2.10. Бетонные смеси следует укладывать в бетонируемые конструкции горизонтальными слоями одинаковой толщины без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях.

2.11. При уплотнении бетонной смеси не допускается опирание вибраторов на арматуру и закладные изделия, тяжи и другие элементы крепления опалубки. Глубина погружения глубинного вибратора в бетонную смесь должна обеспечивать углубление его в ранее уложенный слой на 5 — 10 см. Шаг перестановки глубинных вибраторов не должен превышать полуторного радиуса их действия, поверхностных вибраторов — должен обеспечивать перекрытие на 100 мм площадкой вибратора границы уже провибрированного участка.

2.12. Укладка следующего слоя бетонной смеси допускается до начала схватывания бетона предыдущего слоя. Продолжительность перерыва между укладкой смежных слоев бетонной смеси без образования рабочего шва устанавливается строительной лабораторией. Верхний уровень уложенной бетонной смеси должен быть на 50 — 70 мм ниже верха щитов опалубки.

2.13. Поверхность рабочих швов, устраиваемых при укладке бетонной смеси с перерывами, должна быть перпендикулярна оси бетонируемых колонн и балок, поверхности плит и стен. Возобновление бетонирования допускается производить по достижении бетоном прочности не менее 1,5 МПа. Рабочие швы по согласованию с проектной организацией допускается устраивать при бетонировании:

  • колонн — на отметке верха фундамента, низа прогонов, балок и подкрановых консолей, верха подкрановых балок, низа капителей колонн;
  • балок больших размеров, монолитно соединенных с плитами — на 20 — 30 мм ниже отметки нижней поверхности плиты, а при наличии в плите вутов — на отметке низа вута плиты;
  • плоских плит — в любом месте параллельно меньшей стороне плиты;
  • ребристых перекрытий — в направлении, параллельном второстепенным балкам;
  • отдельных балок — в пределах средней трети пролета балок, в направлении, параллельном главным балкам (прогонам) в пределах двух средних четвертей пролета прогонов и плит;
  • массивов, арок, сводов, резервуаров, бункеров, гидротехнических сооружений, мостов и других сложных инженерных сооружений и конструкций — в местах, указанных в проектах.

2.14. Требования к укладке и уплотнению бетонных смесей даны в таблице. 2.

2. Требования СНиП к укладке и уплотнению бетонных смесей.

Параметр Величина параметра Контроль (метод, объем, вид регистрации)
СНиП 3.03.01-87 Бетонные смеси.
Прочность поверхностей бетонных оснований при очистке от цементной пленки: Не менее, МПа: Измерительный по ГОСТ 10180-78, ГОСТ 18105-86, ГОСТ 22690.0-77, журнал работ
водной и воздушной струей 0,3
механической металлической щеткой 1,5
гидропескоструйной или механической фрезой 5,0
2.Высота свободного сбрасывания бетонной смеси в опалубку конструкций: Не более, м: Измерительный, 2 раза в смену, журнал работ
колонн 5,0
перекрытий 1,0
стен 4,5
неармированных конструкций 6,0
слабоармированных подземных конструкций в сухих и связных грунтах 4,5
густоармированных 3,0
3. Толщина укладываемых слоев бетонной смеси: Измерительный, 2 раза в смену, журнал работ
при уплотнении смеси тяжелыми подвесными вертикально расположенными вибраторами На 5-10 см меньше длины рабочей части вибратора
при уплотнении смеси подвесными вибраторами, расположенными под углом к вертикали (до 30°) Не более вертикальной проекции длины рабочей части вибратора
при уплотнении смеси ручными глубинными вибраторами Не более 1,25 длины рабочей части вибратора
при уплотнении смеси поверхностными вибраторами в конструкциях: Не более, см:
неармированных 40
с одиночной арматурой 25
с двойной арматурой 12

ВЫДЕРЖИВАНИЕ И УХОД ЗА БЕТОНОМ

2.15. В начальный период твердения бетон необходимо защищать от попадания атмосферных осадков или потерь влаги, в последующем поддерживать температурно-влажностный режим с созданием условий, обеспечивающих нарастание его прочности.

2.16. Мероприятия по уходу за бетоном, порядок и сроки их проведения, контроль за их выполнением и сроки распалубки конструкций должны устанавливаться ППР.

2.17. Движение людей по забетонированным конструкциям и установка опалубки вышележащих конструкций допускаются после достижения бетоном прочности не менее 1,5 МПа.

ИСПЫТАНИЕ БЕТОНА ПРИ ПРИЕМКЕ КОНСТРУКЦИЙ

2.18. Прочность, морозостойкость, плотность, водонепроницаемость, деформативность, а также другие показатели, установленные проектом, следует определять согласно требованиям действующих государственных стандартов.

Источник: СНиП 3.03.01-87

stroyremkom.ru

Процедур испытаний бетона — испытания на просадку и многое другое

Для небольшого подрядчика по производству бетона в жилых домах испытания бетона могут не быть рутинной практикой и даже казаться неудобством. Но относительно небольшие затраты, связанные с тестированием, довольно быстро окупаются, когда возникают проблемы или вопросы по проектам.

Оценка свойств свежего бетона во время укладки позволяет подрядчику лучше реагировать на любые возникающие проблемы, такие как низкая прочность или растрескивание.Данные испытаний свежего бетона, такие как просадка и содержание воздуха, могут помочь указать на возможные причины и направить поиск и устранение неисправностей. Была добавлена ​​лишняя вода? Было ли содержание воздуха слишком высоким или слишком низким?

Вам нужно протестировать бетон? Найдите подрядчиков по бетону рядом со мной.

Вам следует серьезно отнестись к испытаниям бетона и начать с правильного пути, заручившись услугами сертифицированной испытательной лаборатории (см. ASTM C 1077), в которой работают полевые и лабораторные техники, сертифицированные ACI.Это даст вам максимальную уверенность в том, что будут проведены надлежащий отбор проб и надлежащие полевые и лабораторные испытания.

ТИПИЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ СВЕЖЕГО БЕТОНА

Итак, какие тесты обычно проводятся (или было бы полезно провести) на строительном объекте меньшего размера? Вот базовый контрольный список:

ASTM C 172 Отбор проб свежесмешанного бетона
ASTM C 1064 Температура свежезамещенного бетона
ASTM C 143 Осадка гидроцементного бетона
ASTM C 231 Содержание воздуха в свежем бетоне методом давления
ASTM C 173 Содержание воздуха в свежем бетоне объемным методом (роллометром)
ASTM C 138 Плотность (удельный вес), текучесть и содержание воздуха в бетоне
ASTM C 31 Изготовление и отверждение бетонных образцов для испытаний в полевых условиях

Список не такой длинный, как кажется.Если вы работаете в бетонной промышленности, эти результаты могут повлиять на вашу работу или ваши материалы. Каждая процедура или метод испытаний должны быть проведены надлежащим образом и в течение требуемого периода времени, чтобы быть сопоставимыми. Испытания свежего бетона проводятся вместе с набором цилиндров прочности на сжатие: осадки, содержания воздуха, удельного веса и температуры. Данные этих тестов полезны для оценки производства смеси и стабильности ее производительности. Хотя отбор образцов, изготовление и отверждение образцов для испытаний сами по себе не являются методами испытаний, они представляют собой важную практику, поскольку последующие испытания зависят от того, как был взят образец бетона, и от того, каким образом были изготовлены образцы для испытаний.

Для получения более подробной информации об этих и других процедурах тестирования посетите сайт www.astm.org. Еще один полезный ресурс — ACI 214, Рекомендуемая практика для оценки результатов испытаний на прочность бетона , доступный в Американском институте бетона.

ОТБОР ПРОБ

Отбор проб (согласно ASTM C 172) — это первый шаг в определении того, соответствует ли укладываемый бетон спецификациям. Руководящие принципы заключаются в том, чтобы брать составные пробы достаточного общего объема (минимум 1 фут 3 ) из ​​грузовика для приготовления товарной смеси после 10% и до того, как будет выгружено 90% груза.Эти образцы должны быть взяты с интервалом не более 15 минут и повторно перемешаны для получения составного образца. Затем их накрывают, чтобы защитить от быстрого испарения и избежать загрязнения.

ТЕМПЕРАТУРА

Здесь температура измеряется после укладки бетона, но в идеале ее следует измерять до укладки, чтобы реагировать на температуры, выходящие за пределы указанного диапазона. Термометр помещают так, чтобы обеспечить по крайней мере 3 дюйма бетона вокруг вставленного стержня
, и оставляют на месте минимум на 2 минуты до тех пор, пока температура не стабилизируется.

Начните измерения температуры бетона (согласно ASTM C 1064) в течение 5 минут после закрепления повторно перемешанного композита. Точность термометра должна составлять 1 ° F. Бетон должен находиться в тачке или другом подходящем сосуде, который позволит вставить термометр так, чтобы по крайней мере 3 дюйма бетона окружали шток. Пока термометр в вашем образце окружает достаточное количество бетона, он должен оставаться в нем не менее 2 минут, пока проводятся все остальные испытания.По прошествии 2 минут тест будет завершен, когда показания останутся стабильными с точностью до 1 ° F.

Измерения температуры также можно проводить в транспортном средстве или в формах, длина которых составляет 3 дюйма бетона вокруг термометра. Измерение температуры бетона в формах (см. Фото) на самом деле не рекомендуется, поскольку «зубная паста» уже вышла из тюбика. Но если измерение было пропущено в спешке с выполнением всего остального, достаточно будет выполнить измерение после размещения.

Совет по тестированию: Распространенная ошибка, которую делают многие люди, — это вынимать термометр, чтобы измерить температуру. Обязательно считайте показания шкалы, пока термометр все еще находится в бетоне.

ИСПЫТАНИЕ НА ОСНОВАНИЕ БЕТОНА

Испытания на осадки (ASTM C 143) применимы для бетона с осадками более 1/2 дюйма и менее 9 дюймов. После повторного перемешивания образца бетона приступайте к испытаниям на оседание в течение 5 минут. Начните с заполнения формы высотой 12 дюймов в форме усеченного конуса диаметром 8 дюймов внизу и 4 дюйма вверху.Заполните форму тремя равными слоями по объему, а не по высоте. Ударьте каждый слой 25 раз стержнем диаметром 5/8 дюйма с пулевым наконечником, чтобы уплотнить каждый слой. После заполнения и установки стержней поднимите конус, чтобы бетон осел. Расстояние, на которое бетон проседает или проседает, зависит от его консистенции.

Измерьте величину просадки или осадки бетона от исходной высоты 12 дюймов до ближайшей 1/4 дюйма и запишите ее как просадку в дюймах. Измерение производится между исходной высотой 12 дюймов и смещенным центром осевшей массы снятого бетона.Если тест выходит за пределы указанного диапазона, обычно выполняется контрольный тест для подтверждения результатов теста.

Совет по тестированию: Поскольку схватывание бетона зависит от времени и температуры, это испытание необходимо начать в течение 5 минут после получения композитного образца и завершить в течение 2 ½ минут после начала процесса заполнения.

СОДЕРЖАНИЕ ВОЗДУХА

Измеритель давления типа B используется для определения содержания воздуха в бетоне с нормальным весом. Содержание воздуха считывается на циферблате, который откалиброван для каждого устройства.Суммарный поправочный коэффициент (объясненный в ASTM C 231) необходимо вычесть из ваших показаний, чтобы получить чистое содержание воздуха. (Фото любезно предоставлено PCA.

Бетон с воздухововлекающими добавками обычно указывается в тех регионах страны, где могут возникнуть повреждения из-за мороза. Измерение содержания воздуха в свежем бетоне нормальной плотности обычно выполняется методом давления (ASTM C 231). Другой полезный тест — ASTM C 173. Однако метод давления часто предпочтительнее, поскольку он относительно быстр.

Вы должны начать тест в течение 15 минут после получения композитного образца. Начните с заполнения основания 0,25 фута 3 устройства для проверки содержания воздуха в трех равных слоях, и стержнем каждый слой 25 раз. После установки стержней ударьте молотком по внешней стороне основания от 12 до 15 раз, чтобы закрыть любые воздушные пустоты. После завершения трех равных слоев удалите промывку чаши сверху, чтобы полностью заполнить объем 0,25 фута 3 . На этом этапе его можно взвесить как часть расчета для определения веса единицы свежего бетона.

Затем защелкните верхнюю часть устройства для измерения содержания воздуха над основанием и заполните воздушный зазор между верхом удаляемого бетона и нижней стороной верха измерителя воздуха водой. Затем на верхнюю часть счетчика подается давление с помощью встроенного ручного насоса до обнуления (или до калибровки). После периода стабилизации сбросьте давление в верхней части и считайте содержание воздушных пустот на шкале в верхней части измерителя. Вычтите совокупный поправочный коэффициент из показания циферблата и сообщите окончательное значение.

Совет по испытаниям: Типичное содержание воздуха для бетона с заполнителем с максимальным размером ¾ дюйма составляет около 6%, а указанные диапазоны содержания воздуха обычно составляют минус 1 ½% и плюс 1 ½% от заданного значения.

ПЛОТНОСТЬ (ВЕС)

Плотность (удельный вес) бетона (ASTM C 138) измеряется с помощью манометра типа B (см. Фото) для проверки соответствия утвержденному проекту смеси. Информация, полученная в ходе этого теста, также может быть использована для определения урожайности и относительной доходности, что поможет вам убедиться в том, что вы получаете тот объем бетона, который вы заказали и за который заплатили.Вы также можете использовать эти данные для расчета содержания воздуха в смеси.

Удельный вес определяется по приведенной ниже формуле. Вычтите вес измерительного основания из общего веса измерительного основания и содержащегося в нем бетона. Затем разделите этот вес (в фунтах) на объем измерительной базы (кубические футы), чтобы получить плотность, выраженную в фунтах / фут. 3 :

.

D = (M c — M м ) / V м
D = Плотность бетона, фунт / фут 3
M c = Вес меры, удерживающей бетон
м м = Масса пустой бетонной меры (основание измерителя воздуха)
В м = Объем меры (обычно около 0.25 футов 3 для основания измерителя давления) (Рис.3)

Совет по тестированию: Наличие данных о весе единицы дает вам «третью точку для проверки прямой линии». Например, при увеличении осадки обычно увеличивается содержание воздуха. Если он значительный, обратите внимание на то, чтобы удельный вес заметно уменьшился. Если это не отражается в результатах теста, следите за тестированием и проверьте данные, процедуры или точность отчетов.

ИСПЫТАНИЕ БЕТОННЫХ ЦИЛИНДРОВ

Испытательные цилиндры (ASTM C 31) отливают для проверки достижения указанной прочности смеси на сжатие.Обычно используются пластиковые формы диаметром 6 дюймов и высотой 12 дюймов. В некоторых проектах используются цилиндры диаметром 4 дюйма и высотой 8 дюймов.

Заполните формы диаметром 6 дюймов тремя равными слоями, продевая каждый слой 25 раз. (Заполните формы диаметром 4 дюйма за два равных подъема.) После укладки каждого слоя постучите по внешней стороне формы, чтобы удалить оставшиеся воздушные пустоты. После заполнения формы снимите верхний слой бетона с верхней части формы и храните формы при температуре 60-80 ° F, не трогая их.Хорошей практикой в ​​полевых условиях было бы поместить набор испытательных цилиндров в контейнер для отверждения (показанный здесь) до тех пор, пока его не заберут и не доставят в лабораторию для отверждения до даты испытания. Обычно отливают комплект из четырех цилиндров, два из которых испытываются через 7 дней, а два — через 28 дней. В спецификациях, конечно, могут быть указаны другие даты испытаний по мере необходимости.

Коробка для отверждения на ровной поверхности с контролем температуры идеально подходит для поддержания цилиндров в надлежащем температурном диапазоне (60-80 ° F) до забора и до 48 часов после заливки.(Фото любезно предоставлено PCA.)

Если оставить испытательные цилиндры на солнце слишком долго, позже возникнут проблемы. Баллоны следует размещать на ровной поверхности и защищать от атмосферных воздействий в течение первых 48 часов, а их верхние части должны быть закрыты, чтобы предотвратить потерю влаги.

Совет по испытаниям: Испытательные цилиндры, которые плохо изготовлены, хранятся или пренебрегают, вызовут головную боль и могут привести к необходимости дорогостоящих испытаний затвердевшего бетона, чтобы предоставить владельцу информацию, подтверждающую, что фактический бетон на месте имеет достаточную прочность. и долговечность.Хотя эта процедура проста, не относитесь к ней легкомысленно. Существует ряд причин, по которым прочность цилиндра может быть снижена из-за неправильной практики, как показано в таблице ниже.

ДЕЙСТВИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ОШИБОК ТЕСТИРОВАНИЯ *

Состояние % Снижение Эффект при 10,000 psi
Черновые концы перед нарезкой 27 7300
Повторное использование пластиковых форм 22 7800
Использование картонных форм 21 7900
Конец выпуклый, с заглушкой 12 8800
Эксцентриковая нагрузка 12 8800
Округлый диаметр 10 9000
Концы не перпендикулярны оси 8 9200
Толстая крышка 6 9400
Наклонный конец, выровненный крышкой 5 9500
Колпачок с отколом 4 9600
Стержневой стержень 2 9800
1 день при 100 ° F / 27 в лабораторных условиях 11 8900
3 дня при 100 ° F / 24 в лабораторных условиях 22 7800
7 дней при 100 ° F / 21 в лабораторных условиях 26 7400
1 день воздух / 27 дней влажный 8 9200
3 дня воздух / 24 дня влажный 11 8900
7 дней воздух / 21 день влажный 18 8200

* Публикация NRMCA №179

Различные неправильные методы испытаний могут привести к снижению прочности испытательных цилиндров, как показано в таблице Национальной ассоциации производителей готовых бетонных смесей. Предполагая, что прочность смеси составляет 10 000 фунтов на квадратный дюйм, снижение прочности на сжатие показано во многих ситуациях, когда цилиндры не были должным образом отлиты, хранились или не были подготовлены к испытаниям.

Для получения информации об испытаниях уже уложенного и затвердевшего бетона см. «Испытание затвердевшего бетона».

Горячее и холодное бетонирование

Бетонирование в жаркую и холодную погоду

Введение

Бетонные здания и другие конструкции строятся в большинстве стран мира, а в некоторых регионах климат характеризуется продолжительными периодами жаркой или холодной погоды.Товарный бетон и строительные компании в этих регионах, несмотря на эти климатические недостатки, выпускают бетон хорошего качества. Во многих регионах с неблагоприятным климатом существуют согласованные спецификации и руководящие документы для производства бетона, в которых подробно описаны методы, которые можно использовать для борьбы с неблагоприятными условиями.

В частях света с более умеренным климатом прохладная влажная погода является нормой. В этих местах, хотя продолжительные периоды жары или холода не являются чем-то необычным, их прибытие обычно становится неожиданностью, и может быть слишком поздно применять даже самые элементарные меры предосторожности для смягчения их нежелательных последствий.

Нельзя игнорировать физиологические эффекты как в жарких, так и в холодных условиях. Нельзя ожидать, что операторы и контролеры произведут бетон хорошего качества, если они долгое время подвергались воздействию погодных условий без надлежащей защиты.

Во время процесса бетонирования температура воздуха сама по себе не является определяющим фактором, следует ли заливать бетон. Температура воздуха, уровень влажности и скорость ветра, температура поверхности, на которую вы укладываете бетон, вода и сухой бетон в мешке — все это играет огромную роль и должно быть принято во внимание.Воздух, ветер и влажность в значительной степени не зависят от вас, но на некоторые другие вы можете влиять. Важно помнить, что температура смешиваемого материала так же важна, как и температура воздуха.

Прочность и долговечность бетона обратно пропорциональны погодным условиям при выполнении процесса бетонирования. Следовательно, строительному персоналу потребуется проявлять особую осторожность или дополнительные меры, когда дело доходит до бетонирования. Фактически, в некоторых частях мира жарко круглый год.Это ситуации, когда уделение внимания нескольким простым, но очень необходимым моментам при бетонировании в жаркую погоду, безусловно, поможет завершить любое бетонирование без ущерба для его качества. Солнечный свет приводит к жаркой погоде, что вынуждает нас принимать особые меры при бетонировании, известном как бетонирование в жаркую погоду.

Бетонирование в жаркую погоду

Определения

Определение жаркой погоды может отличаться от страны к стране.Для индийских погодных условий индийские нормы предписывают 40 0 C в качестве порога для бетонирования в жаркую погоду. Это означает, что любое бетонирование, выполненное при температуре окружающей среды выше 40 0 C, может рассматриваться как бетонирование в жаркую погоду, требующее принятия специальных мер.

Бетонирование в жаркую погоду

По-видимому, во многих других частях земного шара этого не происходит из-за других погодных условий.Например, согласно ACI 305, любая комбинация высокой температуры окружающей среды, сильного ветра, низкой относительной влажности и солнечного излучения (солнечного света) является достаточно хорошим предварительным условием для обозначения бетонирования как бетонирования в жаркую погоду. Некоторые другие точки зрения говорят, что любая температура выше комфортной комнатной, скажем 25 0 C или около того, начинает делать бетонный бит неудобным, т. Е. Бетон начинает реагировать по-другому и, следовательно, требует особой осторожности, подходящей для бетонирования в жаркую погоду, если требуется строгое качество. поддерживаться.

Процесс гидратации

Поэтому очень важно понять, чем бетонирование в жаркую погоду отличается от бетонирования при нормальной температуре. Бетон схватывается и набирает прочность за счет гидратации цемента внутри него. Гидратация цемента происходит быстрее в жаркую погоду. Гидратация цемента также выделяет тепло. Следовательно, чем быстрее гидратация цемента, тем быстрее выделяется тепло. Это делает бетон более горячим, что еще больше ускоряет процесс гидратации или схватывания цемента.Быстротвердеющий цемент не дает бетону достаточно времени, чтобы набраться прочности. Хотя начальная сила может не пострадать, долгосрочная сила (28-дневная сила) может пострадать. Это основная причина, по которой бетонирование в жаркую погоду требует особого ухода. В противном случае вы будете играть с расчетной прочностью бетона.

Потребление воды

Потребность бетонной смеси в воде выше в жаркую погоду из-за быстрого испарения. Если не будут приняты соответствующие меры, в бетонную смесь потребуется добавить воду, чтобы сохранить удобоукладываемость смеси.Это приведет к увеличению водоцементного отношения, что, в свою очередь, снизит прочность бетона. Если добавляется дополнительный цемент, чтобы сохранить неизменным соотношение воды и цемента, стоимость будет увеличиваться, поскольку цемент является самым дорогостоящим ингредиентом бетонной смеси.

Быстрое высыхание свежеуложенных бетонных поверхностей происходит в жаркую погоду из-за более быстрого испарения или потери воды из смеси. Если не принять надлежащих мер, обязательно появятся трещины, известные как пластические усадочные трещины, которые впоследствии довольно сложно отремонтировать.Бетонная поверхность имеет тенденцию к быстрой усадке из-за быстрой потери влаги, в то время как смесь еще не набрала достаточной прочности, чтобы противостоять этим усадочным напряжениям, приводящим к трещинам. В жаркую погоду бетонная основа, формы, стальная арматура, оборудование для смешивания или бетонирования и т. Д. Также нагреваются, передавая тепло смеси, что еще больше усугубляет проблему.

Воздействие жары на бетон

Высокие температуры могут повлиять на бетон на всех этапах производства и укладки, и большинство эффектов может иметь последствия для долговременной прочности или долговечности.Некоторые проблемы, возникающие из-за высоких температур, перечислены в Таблица 1 . Они являются следствием высокой температуры, увеличивающей скорость реакции гидратации и движения влаги внутри и от поверхности бетона.

Сочетание высокой температуры окружающей среды, низкой относительной влажности и высокой скорости ветра отрицательно влияет на желаемые свойства бетона, например прочность, непроницаемость, стабильность размеров, устойчивость к атмосферным воздействиям, износу и химическому воздействию.

Время схватывания — По мере увеличения температуры бетона время схватывания и, следовательно, время укладки, уплотнения и отделки бетона сокращается.

Технологичность и оседание — Более высокие температуры снижают удобоукладываемость (или оседание) бетона со временем. Добавление большего количества воды для улучшения удобоукладываемости смеси снижает прочность и увеличивает проницаемость и, в конечном итоге, влияет на долговечность бетона.

Прочность

Многие механизмы разрушения зависят от прохождения жидкостей или газов через пористую структуру бетона.Получение менее «проницаемого» бетона является одной из основных целей при попытке добиться долговечности. Основное средство для этого — производство бетона с низким водоцементным соотношением. Как отмечалось выше, высокая температура влияет как на начальную обрабатываемость, так и на скорость потери удобоукладываемости, и, следовательно, может возникнуть соблазн добавить больше воды в смеситель или на месте. Это приведет непосредственно к бетону, который более уязвим к замораживанию-оттаиванию, атмосферным воздействиям, воздействию сульфатов и проникновению растворов диоксида углерода и хлоридов, что приводит к коррозии арматуры.Снижение удобоукладываемости из-за высокой температуры может привести к плохому уплотнению, что также делает бетон более уязвимым к разрушению. Пластическая усадка или ранние термические трещины также могут привести к снижению долговечности, поскольку они могут позволить влаге, двуокиси углерода, кислороду или хлоридам получить легкий доступ к бетону или арматуре.

Прочность на сжатие — Повышенная потребность в воде и более высокая температура бетона могут привести к снижению 28-дневной прочности.Если в бетонную смесь добавить больше воды при более высоких температурах для сохранения или восстановления удобоукладываемости, водоцементное соотношение будет увеличиваться, что приведет к потере как потенциальной прочности, так и долговечности. Это также может увеличить усадку затвердевшего бетона при высыхании. Если вода не добавляется, уменьшенное время схватывания и удобоукладываемость увеличивают вероятность недостаточного уплотнения (что само по себе оказывает большое влияние на прочность), образования холодных швов и плохой отделки.

Температура бетона — Жаркие погодные условия могут усилить повышение температуры бетона, вызванное теплом гидратации.На больших участках градиенты температуры через элемент могут вызвать термическое растрескивание. Лабораторные испытания показывают, что устойчивые более высокие температуры значительно влияют на увеличение прочности на сжатие затвердевшего бетона. Хотя повышение температуры бетона может привести к увеличению скорости набора прочности на раннем этапе, в более долгосрочной перспективе бетон, отвержденный при более низких температурах, достигнет более высокого предела прочности.

Плохой внешний вид поверхности — При увеличении скорости испарения поверхность бетона высыхает и затвердевает.В случае плоских работ это может привести к преждевременной отделке поверхности, что приведет к задержке стекающей воды внутри смеси. Уплотненный поверхностный слой (после отделки) может привести к тому, что поднимающаяся стекающая вода будет задерживаться под поверхностью, что приведет к отслаиванию поверхностного слоя и последующему отслаиванию. Кроме того, разница в цвете поверхности может быть следствием разной степени увлажнения и охлаждающего воздействия.

Пластическое растрескивание при усадке — Жаркие погодные условия ускоряют потерю влаги с поверхности.Если скорость испарения больше, чем скорость кровотечения (скорость, с которой вода поднимается на поверхность), произойдет высыхание поверхности, что приведет к усадке бетона. Когда усадочные напряжения превышают предел прочности бетона, происходит растрескивание. Вероятность растрескивания из-за пластической усадки выше, когда жаркие погодные условия увеличивают испарение или бетон имеет пониженную скорость вытекания. Пластические усадочные трещины могут быть довольно глубокими, так как пластичный бетон не способен противостоять усадочным напряжениям, и трещины продолжают расширяться и распространяться до тех пор, пока усадочные напряжения не будут сняты.(Учтите, что трещины от пластической усадки редко доходят до свободных краев, поскольку в этих местах возможно неограниченное сжатие бетона.)

Термическое растрескивание — Бетон подвержен риску термического растрескивания при первой укладке, а тепло гидратации повышает температуру внутри бетона. Быстрые изменения температуры внешней бетонной поверхности, например, когда бетонные плиты, стены или тротуары укладываются в жаркий день, за которым следует прохладная ночь, приводят к температурным градиентам между теплым / горячим интерьером и более холодной внешней поверхностью.Более теплый интерьер сдерживает более холодную внешнюю поверхность, которая хочет сжаться. В зависимости от перепада температур может произойти растрескивание бетона. Массивные или толстые бетонные элементы более подвержены риску из-за изолирующего эффекта, который бетон оказывает на внутреннюю часть элемента.

Методы минимизации воздействия жарких погодных условий

Контрольная температура бетона — Температура бетона в точке доставки находится в диапазоне от 5 ° C до 35 ° C.При высоких температурах окружающей среды поставщик должен принять меры предосторожности, чтобы гарантировать, что температура бетона в точке доставки находится в допустимом диапазоне. Существует ряд опций для контроля температуры бетона, включая регулировку температуры ингредиентов и / или охлаждение бетонной смеси. Вода для смешивания имеет наибольший потенциал для снижения температуры, особенно за счет добавления к ней колотого льда, поскольку скрытая теплота льда значительно выше, чем у воды.

Добавки — Различные типы химических добавок могут быть полезны в жарких погодных условиях. Для уменьшения содержания воды или улучшения удобоукладываемости можно использовать водоредукторы (пластификаторы). Это позволяет быстро укладывать и укреплять бетон, что положительно влияет на конечную прочность и долговечность. Замедлители схватывания могут предоставить дополнительное время для размещения и завершения плоской работы. При быстром высыхании поверхности необходимо соблюдать осторожность при использовании замедлителей схватывания, так как поверхность может казаться готовой к отделке, но бетон ниже может быть пластичным из-за замедлителя схватывания, что приводит к ощущению «губчатости» под ногами.Это может повлиять на однородность отделки поверхности.

Цемент- Тип цемента Выбор конкретного типа цемента может дать дополнительные преимущества. Использование цементов с более медленной гидратацией (например, типа LH) с более низкой скоростью тепловыделения может предоставить дополнительное время для укладки и отделки; снизить температуру бетона и риск термического растрескивания при охлаждении бетона.

Содержание цемента — Повышение температуры из-за гидратации цемента в данном бетоне пропорционально его содержанию.Следовательно, содержание цемента должно быть ограничено тем, что требуется для обеспечения прочности и долговечности.

Меры предосторожности в жарких погодных условиях

Проблемы обычно возникают, когда персонал на объекте не осведомлен о влиянии погодных условий и / или изменения погодных условий во время укладки и / или отделки бетона. Не рекомендуется импровизированная реакция на неожиданные изменения, поскольку ущерб, который может возникнуть в результате неконтролируемого воздействия жарких погодных условий, никогда не будет полностью уменьшен.Первый вариант, который следует рассмотреть в жарких неблагоприятных погодных условиях, — отложить укладку бетона или нет.

Убедитесь, что персонал на объекте осведомлен о влиянии погодных условий. Не рекомендуется импровизированная реакция на неожиданные изменения. Первый вариант, который следует рассмотреть в жарких неблагоприятных погодных условиях, — отложить укладку бетона или нет. Часто лучше подождать, чем рисковать дорогостоящим ремонтом (или даже заменой) неисправной работы.

Производство бетона — Поставщик бетона должен помогать укладывать бетон в жаркую погоду. Затеняйте складские помещения, опрыскивайте агрегаты заранее для испарительного охлаждения или охлаждайте их другими способами. Покрасьте миксер и контейнеры для хранения в белый цвет, чтобы минимизировать поглощение тепла от солнца. Используйте лед как часть воды для замешивания или охладите бетон жидким азотом.

Доставка и разгрузка Задержки в доставке могут свести на нет лучшие методы смешивания.Поставщик бетона должен установить и поддерживать хороший график без задержек для доставки бетона в требуемое место на объекте. Кроме того, предотвращение длительного перемешивания может быть дополнительным преимуществом.

Доставка и разгрузка — Задержки в доставке могут свести на нет лучшие методы смешивания. Поставщик бетона должен установить и поддерживать хороший график без задержек для доставки бетона в требуемое место на объекте.

  • Минимизируйте время транспортировки и избегайте ненужных задержек.
  • Избегайте длительного перемешивания. Транспортные автобетоносмесители следует разгрузить как можно скорее после добавления воды в смесь.
  • Для крупных проектов рассмотрите возможность дозирования и смешивания материалов на заводе на стройплощадке.
  • Воду нельзя добавлять в предварительно смешанный бетон на стройплощадке, если она не является частью количества, требуемого изначально для указанного максимального водоцементного отношения и указанной осадки.

Меры предосторожности при заливке бетона

  • Оборудование для содержания, такое как миксеры, лотки, тачки и т. Д.в тени или покрытые влажной мешковиной уменьшат эффект солнечного тепла. Формы, арматурную сталь и земляное полотно следует сбрызнуть прохладной водой непосредственно перед укладкой бетона. Смачивание поверхности охлаждает окружающий воздух и увеличивает относительную влажность. Это не только снижает температуру, но и сводит к минимуму испарение воды из бетона. Однако перед укладкой бетона убедитесь, что на земляном полотне нет луж или стоячей воды.Иногда, если это можно запланировать таким образом, отсрочка укладки бетона до вечера или позднего полудня может привести к улучшению условий.
  • Охлаждение воды и заполнителей, вероятно, является наиболее практичным методом контроля температуры бетона в жаркую погоду. Вода, вероятно, самый простой для охлаждения ингредиент и самый эффективный, фунт за фунтом. При замесе цемента следует использовать прохладную воду, а если воду необходимо хранить, ее следует хранить вдали от прямых солнечных лучей.Цистерны должны быть помещены в тень и окрашены в белый цвет, чтобы поддерживать максимально низкую температуру воды. ·
  • Воду также можно охладить, добавив лед или заморозив. Заполнители оказывают заметное влияние на температуру свежего бетона, поскольку они составляют от 60 до 80% от общего веса бетона. Склады следует притенять от солнца и поддерживать во влажном состоянии путем опрыскивания. Поскольку испарение — это процесс охлаждения, орошение обеспечивает эффективное охлаждение, особенно при низкой относительной влажности.Температура цемента оказывает лишь незначительное влияние на температуру свежезамешенного бетона, поскольку составляет относительно небольшой процент от всей смеси. Отверждение — это процесс гидратации, для которого требуется вода.
  • Формы

  • следует опрыскивать водой, чтобы они оставались влажными, иначе они впитают часть воды для смешивания. Как только бетон схватится достаточно, чтобы предотвратить повреждение поверхности, его следует накрыть соломой, мешковиной или другими материалами, такими как песок, и поддерживать во влажном состоянии в течение нескольких дней.Покрытие полиэтиленовыми пластиковыми листами или использование отвердителей помогает предотвратить испарение воздухом или ветром. Будет полезно все, что угодно, чтобы предотвратить быстрое обезвоживание.

Размещение и отделка

  • Для успешной укладки и отделки необходимо обеспечить среду, в которой рабочие и оборудование могут нормально функционировать, а бетон можно надлежащим образом защитить от быстрого нагревания и / или высыхания.
  • Контроль испарения Защищайте поверхность бетонных плит на всех этапах от чрезмерного испарения и преждевременного высыхания с помощью замедлителя испарения, такого как алифатический спирт.Алифатические спирты наносятся на свежеуложенную и отшлифованную поверхность бетона, где они образуют химическую пленку, снижающую скорость испарения воды с поверхности бетона. Контролируя преждевременное высыхание поверхностного слоя бетона, тенденция к усадке бетона и возникновению пластических усадочных трещин снижается или устраняется. Большинство алифатических спиртов содержат «летучий краситель», помогающий контролировать покрытие.Краситель не влияет на прочность и цвет бетона.

Лечение и защита

  • Важно, чтобы все поверхности постоянно оставались влажными за счет отверждения бетона, поскольку сушка, даже с перерывами, может вызвать усадку при высыхании и / или образование трещин на поверхности бетона. Отверждение должно начинаться сразу после того, как плита была закончена, и это особенно важно в течение первого дня после укладки, а также в жарких или ветреных условиях.
  • Методы отверждения включают обливание водой, использование влажных гессианских или хлопчатобумажных матов, непрерывное распыление тумана, покрытие пластиковой пленкой или распыление отверждающих составов. Когда формы удаляются, вновь обнаженным поверхностям следует обеспечить отверждение.

Меры, которые могут быть приняты на всех этапах для уменьшения неблагоприятного воздействия жаркой погоды, кратко изложены в Таблице 2 ниже.

ТАБЛИЦА 2: Краткое изложение мер по снижению неблагоприятного воздействия жаркой погоды
ЭТАП ИЗМЕРЕНИЕ
Производство Склады теневых заполнителей
Опрыскивание штабелей водой
Увеличить емкость силоса для цемента
Установка для замеса краски белая
Резервуар для воды в тени
Бак для воды для краски белый
Изоляция водопроводов
Использовать охлажденную воду
Используйте лед как часть воды для замешивания
Используйте добавки для противодействия потере осадки
Используйте цемент или комбинации с низким тепловыделением
Минимизировать время смешивания
Транзит Автобетоносмесители белые
Минимизировать время доставки
Сушка партии и добавление воды на площадке
Размещение и отверждение Тщательно планируйте операции
Соответствие производства нормам размещения
Уменьшить толщину слоя
Обеспечьте соответствующие резервные вибраторы
Укладка бетона ночью
Минимизировать время размещения
Тень рабочего места
Использовать ветрозащитные ленты
Раннее отверждение

Источник: Advanced Concrete Technology, Джон Ньюман

Меры контроля

Для смягчения последствий жаркой погоды используется ряд различных методов.В основном они нацелены на снижение температуры бетона во время укладки путем охлаждения ингредиентов, уменьшения тепловыделения во время смешивания, транспортировки и укладки, либо путем охлаждения самого бетона.

Состав

Количество тепла, содержащегося в теле или массе материала, является произведением его массы, удельной теплоемкости и температуры. Различные ингредиенты в бетонной смеси присутствуют в разной массе и имеют очень разную удельную теплоемкость.Температуру свежезамешенного бетона можно приблизить к:

T = 0,22 (T a W a + T c W c ) + T w W w + T a W wa / 0,22 (W a W c ) + W w + W wa

Где,

T = температура свежего бетона

Ta, Tc, Tw = температура заполнителя, цемента и воды для смешивания соответственно

Wa, Wc, Ww, Wwa = вес заполнителя, цемента, воды для замешивания и свободной воды на заполнителе, соответственно, в кг / м3

Следовательно, снижение температуры, которое может быть достигнуто, различается для каждого отдельного ингредиента.Как видно из приведенного выше уравнения, вода оказывает наибольшее влияние на температуру бетона, килограмм на килограмм, из-за ее более высокой удельной теплоемкости. Для типичной смеси, содержащей 180 л / м3 воды, снижение температуры полученной смеси на 7 ° C может быть достигнуто за счет использования воды с температурой 7 ° C, а не 32 ° C.

Для получения воды с такой температурой в таких климатических условиях, как Ближний Восток, потребуется использование чиллеров или помещение льда в резервуар для хранения.Умеренное снижение температуры может быть достигнуто путем затенения и покраски резервуаров для хранения в белый цвет и изоляции напорных трубопроводов.

Таблица 3: Проблемы, возникающие в результате холодной погоды на различных этапах жизненного цикла бетона
ЭТАП ЭФФЕКТ
Производство Включение морозостойкого материала
Транзит Охлаждение смеси
Размещение, отделка и отверждение Образование кристаллов льда в бетоне
Повышенные температурные градиенты / повышенная склонность к термическому растрескиванию
Отсроченный демонтаж опалубки
Более медленный набор силы
Повышенная вероятность повреждения опалубки
Спускная вода может оставаться на поверхности
Долгосрочные Более медленная установка
Более медленный набор силы
Ущерб от замораживания-оттаивания
Изменяемый внешний вид

Источник: Advanced Concrete Technology, Джон Ньюман

Добавление льда в воду для замешивания очень эффективно для снижения температуры бетона из-за скрытого тепла, поглощаемого при таянии льда.Лед поглощает 335 Дж / г, когда он превращается в воду. Самый эффективный метод — использовать хлопья льда, помещенные непосредственно в миксер, чтобы частично или полностью заменить воду для смешивания.

Роль агрегатов

Хотя заполнители имеют более низкую удельную теплоемкость, чем вода, они составляют такую ​​большую часть бетонной смеси, что их температура может иметь значительное влияние на начальную температуру бетона. Однако снизить температуру агрегатов намного сложнее, чем температуру воды.Наилучший практический подход — как правило, сохранять агрегаты как можно более прохладными, притеняя их от прямых солнечных лучей. На Ближнем Востоке это часто достигается за счет использования легкой крыши на высоком уровне (достаточно высоком для опрокидывания грузовых автомобилей и подъема забойных лопат) с теневыми сетками по бокам. Сторона с открытым доступом должна находиться на лице, которое меньше всего подвержено воздействию прямых солнечных лучей, то есть к северу в северном полушарии. Опрыскивание крупнозернистых заполнителей водой или распыление туманом воды эффективно для снижения температуры заполнителей за счет испарения и прямого охлаждения.Однако это необходимо контролировать, поскольку это может привести к колебаниям содержания влаги на поверхности.

Роль добавок

Добавки могут играть большую роль в снижении некоторых неблагоприятных эффектов бетонирования при высоких температурах. Добавки, снижающие водопоглощение, могут использоваться для компенсации описанного ранее уменьшения осадки без увеличения водоцементного отношения. Их использование может несколько увеличить скорость потери осадки. Однако даже если начальная осадка увеличивается, чтобы компенсировать любые увеличенные потери осадки в результате их использования, все равно будет иметь место полезное чистое снижение содержания воды.Это также можно использовать для компенсации любого снижения долговременной прочности. Некоторые добавки могут способствовать раннему кровотечению, и это оказалось полезным для предотвращения высыхания верхней поверхности бетона, помещенного в условиях высокой температуры и низкой влажности.

Бетонирование для холодной погоды

Что касается эффектов жаркой погоды, описанных ранее, холодная погода может отрицательно повлиять на бетон на всех этапах. Некоторые из проблем перечислены в Таблица 3 .Однако низкая начальная температура может дать некоторые преимущества. Бетон, который помещается при низких температурах, но которому не дают замерзнуть и который хорошо затвердевает, развивает более высокий предел прочности, большую долговечность и меньше подвержен термическому растрескиванию, чем аналогичный бетон, уложенный при более высоких температурах?

Основными проблемами, связанными с холодной погодой, являются повреждение незрелого бетона морозом и медленное увеличение прочности, что приводит к более позднему времени снятия изоляции и возможности увеличения повреждений при снятии ставен.Бетон уязвим к отрицательным температурам как до, так и после застывания. Есть два этапа:

  • Расширение воды при замерзании в пластиковом бетоне вызывает такие серьезные повреждения, что бетон становится непригодным для использования.
  • Бетон может быть необратимо поврежден давлением, оказываемым ростом кристаллов льда, если это происходит после того, как бетон затвердел, но до того, как он станет достаточно зрелым. Это ослабляет связь паста-заполнитель и может снизить прочность до 50%.Это может отрицательно повлиять на пористость бетона, что приведет к потере прочности.

Теплые тела обычно теряют тепло в более прохладное окружение. Тепло может передаваться с помощью любого из трех механизмов — теплопроводности, излучения и конвекции. Проводимость можно рассматривать как поток тепла вдоль тела или между одним телом и другим. Тепло течет из более горячей области в более холодную до тех пор, пока температура не станет однородной. Радиация — это передача тепла в форме волны.Хорошим примером этого является солнечное тепло, которое может перемещаться в космосе и ощущаться на Земле. Конвекция возникает в жидкостях и включает относительные движения областей жидкости при различных температурах. Если в жидкости существует теплая область, жидкость в этой области будет менее плотной, чем остальная часть из-за расширения, связанного с повышением температуры. Следовательно, более теплая жидкость начинает подниматься.

Охлаждающая жидкость перемещается, чтобы заменить поднимающуюся более теплую жидкость, и возникают конвекционные токи.Процесс является непрерывным в условиях, когда не добавляется тепла до тех пор, пока температура не станет более или менее равномерной во всей жидкости. Бетон может терять тепло, выделяемое во время гидратации в результате всех трех этих процессов: из-за теплопроводности к опалубке и прилегающему бетону; излучением в открытое небо в ясную ночь; и конвекцией в воздух наверху. Потери тепла из бетона увеличиваются при сильном ветре, и, кроме того, ветер увеличивает скорость испарения, таким образом удаляя больше тепла из бетона.

Состав

Самый простой и эффективный способ производства бетона с температурой выше 5 ° C в холодную погоду — это использование подогретой воды. Обычно это все, что требуется, за исключением самых тяжелых обстоятельств, когда температура окружающей среды ниже точки замерзания в течение длительного времени. В этом случае также может потребоваться нагрев агрегатов.

Существует ряд различных методов нагрева воды для смешивания.Пар может использоваться либо путем впрыска, либо путем пропускания его через змеевик в резервуаре для хранения. Если для нагрева воды используется паровая установка, то можно использовать паровые фурмы для оттаивания поверхности отвала заполнителей. Также доступны погружные нагреватели для работы от электричества или пропана. Накопительный бак должен быть изолирован, чтобы уменьшить потери тепла и иметь достаточную емкость, чтобы подача нагретой воды была доступна при постоянной температуре во время пикового потребления. Собственный резервуар для воды смесителя также должен быть изолирован, а все трубопроводы должны быть изолированы или заглублены на уровне ниже того, на который влияет мороз (глубина 450-600 мм).Альтернативой футеровке труб является низковольтная нагревательная лента с электрическим приводом.

Склады заполнителя не должны содержать комков снега, льда или заполнителя. Комки размером более 75 мм могут выжить в процессе перемешивания и оставаться в бетоне до его укладки. Вокруг отвалов и бетонного завода следует возвести ветрозащитные полосы, чтобы снизить фактор холода. Склады следует защищать от воздействия мороза, накрыв их брезентом или, что еще лучше, изолирующим слоем, покрытым брезентом или другим водонепроницаемым листом.Боковые стороны подвесных металлических складских бункеров должны быть изолированы, а крышки должны постоянно оставаться на месте, кроме случаев, когда материал загружается.

Склады заполнителя можно разморозить или нагреть с помощью пара различными способами:

  • Как отмечалось выше, паровые копья могут использоваться для работы с поверхностным слоем заполнителя, затронутого инеем
  • Закрытые паровые змеевики под отвалами
  • Подача пара в отвал

Если пар находится в системе с замкнутым трубопроводом, существует вероятность появления горячих сухих участков внутри штабелей.Струи пара, выделяющиеся внутри штабеля, могут вызывать колебания влажности. Другим способом нагрева агрегатов является использование гибких изоляционных матов, содержащих электронагревательные элементы. Когда прогнозируется холодная погода, следует наращивать совокупные запасы с учетом того, что могут быть ограничения на поставки либо из-за плохих условий на дорогах, либо из-за того, что ямы замерзли.

При хранении цемента необходимо несколько дополнительных мер предосторожности, за исключением того, что, если он будет храниться в силосах в течение длительного периода, их следует изолировать, чтобы уменьшить потери тепла, а также предотвратить конденсацию.Следует рассмотреть возможность использования более быстро реагирующих цементов или избегать таких типов цемента, которые продлевают увеличение прочности, чтобы уменьшить вероятность повреждения до того, как бетон наберет достаточную прочность, а время снятия заслонки не будет чрезмерным.

Ускоряющие добавки также могут использоваться для увеличения скорости набора прочности.Воздухововлекающие добавки используются для борьбы с пагубным воздействием циклов замораживания / оттаивания на затвердевший бетон. ACI 306 рекомендует, чтобы любой бетон, который может подвергнуться замерзанию в насыщенном состоянии во время строительства, был должным образом увлечен воздухом, даже если он не будет подвергаться замерзанию при эксплуатации.

Процесс гидратации

Гидратация цемента — это химическая реакция с выделением тепла. В холодную погоду гидратация цемента происходит медленнее, и бетон не так быстро набирает прочность, что увеличивает время достижения расчетной прочности.Уязвимость вновь уложенного бетона в холодную погоду требует тщательного рассмотрения, чтобы избежать повреждений от мороза или перегрузки незрелого бетона.

Определения

Низкие температуры имеют ряд эффектов на поведение бетона; большинство из них связано с уменьшением скорости гидратации цемента. Холодная погода определяется как период, когда средняя дневная температура опускается ниже 40 ° F [4 ° C] в течение более трех дней подряд.Эти условия требуют особых мер предосторожности при укладке, отделке, выдержке и защите бетона от воздействия холода. Поскольку погодные условия могут быстро меняться в зимние месяцы, критически важны правильные методы работы с бетоном и правильное планирование.

Индийский стандарт определяет бетонирование в холодную погоду как «любую операцию по бетонированию, выполняемую при температуре воздуха около 5 0 ° C или ниже. В контексте бетонирования ACI определяет холодную погоду как период, когда в течение более трех дней подряд, когда средняя дневная температура воздуха составляет менее 5 0 C, а температура воздуха не превышает 10 0 C в течение более чем половина любого 24-часового периода.Среднесуточная температура воздуха — это среднее значение максимальной и минимальной температуры в период с полуночи до полуночи.

Влияние низких температур

Низкие температуры имеют ряд эффектов на поведение бетона; большинство из них связано с уменьшением скорости гидратации цемента. Когда температура падает примерно до 5 ° C или ниже, рост прочности бетона замедляется по сравнению с развитием прочности при нормальной температуре.Таким образом, период затвердевания, необходимый перед снятием опалубки, увеличивается, и опыт бетонирования при нормальной температуре не может быть использован напрямую.

Увеличенное время схватывания — Более низкая скорость гидратации цемента при низких температурах увеличивает время схватывания. В сочетании с увеличением времени испарения отводимой воды при низких температурах операции по отделке бетона будут отложены, что может увеличить стоимость. Если бетон закончить преждевременно, могут возникнуть проблемы с отслаиванием (или отслаиванием) и слабыми пыльными поверхностями.Следует избегать практики добавления цемента или цементно-песчаных смесей на поверхность плиты, чтобы израсходовать лишнюю воду и позволить продолжить отделку, поскольку это неизбежно приведет к плохой износостойкости.

Замерзание бетона на ранних стадиях — Когда бетон i. Под воздействием температуры замерзания существует риск непоправимой потери бетона или прочности и других качеств, то есть может повыситься проницаемость и ухудшиться долговечность.

Многократное замораживание и оттаивание бетона — Если бетон подвергается многократному замораживанию и оттаиванию после окончательного схватывания и в течение периода твердения, конечные качества бетона также могут быть ухудшены.

Медленное увеличение прочности — При низких температурах рост прочности бетона значительно медленнее, чем при нормальных температурах; это задержит снятие опалубки.

Растрескивание — Степень растрескивания также может быть увеличена, поскольку более низкая прочность бетона может быть недостаточной для сопротивления усадочным напряжениям при высыхании и / или термическим напряжениям. Последнее может быть результатом разницы температур между внутренней и (холодной) поверхностями элемента, особенно в толстых секциях.

Замерзание — Свежеуложенный бетон уязвим к условиям замерзания как до, так и после застывания. Как правило, бетон необходимо защищать от замерзания не менее 24 часов после укладки. Если есть вероятность замерзания до схватывания, следует принять меры для защиты бетонных элементов, иначе бетон не следует укладывать. Если дать замерзнуть после схватывания (то есть внезапное падение температуры в течение ночи), расширение воды при замерзании вызовет повреждение пористой структуры цементного теста, что снизит потенциальную прочность бетона.Степень повреждения будет зависеть от его возраста и прочности в замороженном состоянии.

Меры предосторожности при бетонировании в холодную погоду

Контроль температуры ингредиентов бетона — Самый прямой подход к поддержанию температуры бетона — это контроль температуры ингредиентов. Вклад каждого ингредиента в температуру бетона зависит от температуры, удельной теплоемкости и количества используемого ингредиента. Заполнители и вода для затворения наиболее сильно влияют на температуру бетона.Таким образом, в холодную погоду следует использовать все доступные средства для поддержания максимально возможной температуры этих материалов.

Большинство методов минимизации воздействия низких температур включают увеличение скорости, с которой бетон набирает прочность в этих условиях на важном раннем этапе после укладки.

Количество цемента — Увеличение количества цемента (например, использование более прочного бетона) может значительно увеличить скорость набора прочности.Обратите внимание, что это мало или совсем не влияет на время схватывания.

Цемент типа — Цемент с высокой ранней прочностью (тип HE) набирает прочность быстрее, чем портландцемент общего назначения (тип GP). Их использование также приводит к более быстрой выработке тепла внутри бетона, тем самым повышая его температуру. Нет существенной разницы во времени схватывания между двумя типами.

Добавки — Добавление ускоряющей добавки (нехлоридной) в бетон сокращает время схватывания и ускоряет рост прочности за счет увеличения скорости гидратации цемента.

Hot Water- Использование горячей воды в смеси повышает температуру бетона, что, в свою очередь, увеличивает скорость гидратации цемента. Температура воды для затворения не должна превышать 70 ° C, а перемешивание должно обеспечивать постоянство температуры бетона, доставляемого на строительную площадку.

Воздухововлечение — Можно обеспечить некоторую защиту от эффектов внезапного замерзания, добавив в бетон воздухововлекающую добавку.Эти примеси создают крошечные воздушные карманы / пространства, в которые может перемещаться поровая вода, расширяющаяся во время замерзания.

Меры предосторожности на месте — Желательно принять меры против повреждения бетона внезапным и неожиданным морозом или всякий раз, когда температура воздуха опускается ниже 5 ° C.

Защита от холода (включая холодную / мерзлую землю, ветер и заморозки) — В некоторых случаях установка обогреваемого ограждения (легкие рамы, покрытые брезентом, и использование нагнетателей горячего воздуха) для полного ограждения бетонного элемента может потребоваться.Обратите внимание, что при использовании этого подхода следует соблюдать осторожность, чтобы предотвратить высыхание бетона.

Изолированная опалубка

Очень важно изолировать опалубку, особенно стальные формы, и несформированные поверхности заливки. После снятия опалубки бетон следует защитить для сохранения тепла и развития необходимой прочности. В течение первых 24 часов гидратирующий цемент выделяет значительное количество тепла, которое, если удерживается внутри бетона изоляцией, защитит его от замерзания.Деревянная опалубка — хороший теплоизолятор, которого, вероятно, хватит для умеренно холодных условий. Дополнительная изоляция потребуется в более суровых условиях, в течение длительного времени или в морозную погоду. Металлическая опалубка практически не обеспечивает защиты и должна быть изолирована.

  • Изоляционные материалы сами по себе должны быть водонепроницаемыми или иметь защиту, чтобы они оставались сухими, поскольку многие материалы являются отличными изоляторами в сухом состоянии, но неэффективны во влажном состоянии. Обратите внимание, что листы пенополистирола относительно не подвержены воздействию влаги.Одеяла из минеральной ваты обеспечивают эффективную теплоизоляцию. Поставляются стандартной ширины и длины, их можно соединить шнуровкой до нужного размера. Их можно заворачивать по углам.
  • Маты из пеноматериала

  • обладают термической эффективностью и относительно гибкостью. Их можно легко разрезать по форме и размеру. Они должны быть соединены с нахлестом не менее 300 мм и могут быть уложены в несколько слоев для большей защиты.
  • Полиэтиленовый лист сам по себе не обеспечивает теплоизоляции, но может использоваться на каркасе для создания воздушного зазора против бетонной поверхности, обеспечивая некоторую защиту от небольшого мороза.Также может быть введено воздушное отопление. Полезным материалом является «пузырчатая пленка», когда пузырьки воздуха помещаются на бетон или опалубку для создания дополнительной изоляции.
  • При снятии изоляции следует проявлять осторожность, чтобы избежать резкого изменения температуры на бетонной поверхности и развития крутых температурных градиентов внутри бетонного элемента. Это особенно важно для толстых участков. Какие бы меры предосторожности ни были приняты, бетон все равно должен затвердевать обычным способом.
  • В продолжительные периоды холодной погоды может быть выгодно полностью укрыть рабочую зону с помощью нагревателей, тепловых одеял и т.д. Опалубка перекрытия не обеспечивает изоляцию; плита тонкая и очень уязвимая. ·
  • Создание ограждения под подвесной плитой может позволить продолжить бетонирование, при этом верхняя поверхность плиты изолирована матировкой обычным способом.Рекомендуется оставить опалубку на столько, сколько это возможно, чтобы защитить бетон от мороза.

Корректировки конструкции смеси

Бетонную смесь можно регулировать для улучшения скорости набора прочности. Можно использовать любую из следующих техник по отдельности или в комбинации:

  • увеличить содержание вяжущего
  • выбирает простой портландцемент вместо смешанного цемента
  • повысить класс прочности бетона
  • используйте цемент с более быстрым схватыванием (42.5R, а не 42,5N)
  • повысить класс прочности цемента (например, 52,5 вместо 42,5)
  • используйте водоредуцирующие добавки для улучшения раннего набора силы (5)
  • с добавкой, ускоряющей схватывание (5)

Отверждение

Весь бетон должен быть выдержан, чтобы обеспечить максимальную потенциальную прочность и долговечность. В течение продолжительных периодов заморозков это может создать особые проблемы, поскольку влажная или водная полимеризация бывает нецелесообразной.Общие решения включают использование изоляционного покрытия или покрытия, особенно если бетон был помещен в изолированные формы. После снятия опалубки необходимо дополнительно отвердить элемент, накрыв его пластиковой пленкой или брезентом, должным образом уложив стыки внахлест и закрепив для обеспечения непродуваемости. Обратите внимание, что бетон, только что выпущенный из изолированной опалубки или обогреваемых ограждений, никогда не должен пропитываться холодной водой. Скорее следует проявлять осторожность, чтобы не подвергать теплые бетонные поверхности внезапному воздействию холода.Температура поверхностей всегда должна снижаться медленно, чтобы избежать термического растрескивания из-за разницы температур между поверхностью и внутренней частью элемента, особенно больших / толстых элементов.

Заключение

Успешное зимнее бетонирование создает ряд проблем, и необходимо принять соответствующие меры предосторожности. Однако нет никаких причин, по которым бетон, помещенный в холодные или морозные условия, не может достичь такой же прочности и долговечности, как бетон, помещенный в нормальных условиях.Было замечено, что изменение температуры приводит как к положительному, так и к отрицательному влиянию на различные свойства бетона. Он также дает хорошие результаты, но, учитывая требования к прочности бетона, необходимо контролировать температуру окружающей среды, в которой он смешивается, заливается, отверждается и, наконец, испытывается. Повышение температуры увеличивает начальную прочность и в то же время снижает долговременную прочность.

Артикул:

http: // www.idc-online.com/technical_references/pdfs/civil_engineering/Hot_Weather_Concreting.pdf

http://www.concreteconstruction.net/images/Hot%20Weather%20Affects%20Fresh%20Concrete_tcm45-342403.pdf

http://www.itacanet.org/doc-archive-eng/contruction/hotcon.pdf

http://pubstorage.sdstate.edu/AgBio_Publications/articles/ExEx1006.pdf

http://www.elvingroup.com.au/wp-content/uploads/2014/07/cold_weather.pdf

http://builderssupply.net/cip/27%20-%20Cold%20Weather%20Concreting.pdf

http://www.cipremier.com/e107_files/downloads/Papers/100/31/100031018.pdf

https://law.resource.org/pub/in/bis/S03/is.7861.2.1981.pdf

http://www.roadmix.com/fs/doc/publications/129-cold-weather.pdf

http://www.sakrete.com/media-center/blog-detail.cfm/bp_alias/Placing-Concrete-in-hot-or-cold-weather

Усовершенствованная технология бетона Джона Ньюмана

Секреты технологии зимнего бетонирования

Температура бетонной смеси — один из важных технологических показателей качества бетонной смеси.Наибольшее внимание температуре бетонной смеси необходимо уделять в холодное время года с пониженными положительными и отрицательными температурами воздуха, а также в теплое время года при повышенных положительных температурах.

В холодное время года при изготовлении бетонной смеси температура исходных компонентов и готовой бетонной смеси должна обеспечивать качественное перемешивание. Необходимо учитывать температурные потери смеси при последующей транспортировке и формовании.Температура смеси после формования должна быть такой, чтобы в условиях применяемого режима твердения обеспечивался прогрев бетона.

В теплое время года при повышенных положительных температурах необходимо не допускать быстрой потери подвижности бетонной смеси из-за перегрева.

Обратимся к нормативной документации.

ГОСТ 7473-2010 «Технические условия бетонных смесей» не указывает рекомендуемый диапазон температур бетонной смеси при производстве.Температура бетонной смеси должна соответствовать значению, указанному в договоре поставки (п. 5.1.8). Допустимое отклонение температуры бетонной смеси не должно превышать 3 ° С (п. 5.1.7). В более ранней редакции этого документа ГОСТ 7473-85 (отменен) в Приложении 4 (справочный) устанавливается продолжительность транспортировки бетонной смеси при температуре воздуха 20-30 ° С, а температура бетонной смеси принимается 18 -20 ° С. Такие же температуры принимаются в редакции ГОСТ 7473-94 (приложение Е — рекомендуется).В последней редакции ГОСТ 7473 эти данные не приводятся. Очевидно, что температура бетонной смеси в теплое время года принимается за базовую 18-20 ° С.

СН 386-74 «Виды расхода цемента для бетона и железобетонных изделий» (отменено) в п. 2.13: «Подвижность и жесткость бетонной смеси определяют по ГОСТ 10182-62 не позднее 30 минут с даты. его приготовления при температуре смеси 10-30 ° С.При этом ГОСТ 10181-2014 «Смеси бетонные. Методы испытаний» не устанавливает температуру бетонной смеси при испытании, а лишь указывает в пункте 3.6 «Температуру бетонной смеси с момента отбора проб до окончания испытания». не следует изменять более чем на 5 ° С. «Считается, что нормальный температурный режим твердения бетона от +15 до +25 ° С (по п.2.14 СН 386-74). Отсюда и температура бетонной смеси после укладки должна быть близкой к этим значениям.

Согласно п. 2.18 Снип 5.01.23-83 «Типовые нормы расхода цемента при приготовлении бетонных и монолитных бетонных и железобетонных изделий и конструкций» (отменено) Влияние температуры бетонной смеси на расход цемента. Нормальной считается температура до 25 ° С, при более высоких температурах расхода цемента вводится повышение коэффициента: с 26 до 29 ° С — 1,03; 30 и более — 1,06. Эти коэффициенты также применяются в соответствии с разделом 5.18 действующего СНиП 82-02-95 «Федеральные (типовые) элементные нормы расхода цемента при производстве бетонных и железобетонных изделий и конструкций».

Температура бетонной смеси устанавливается нормативными документами:

  1. В холодное время года

Согласно п. 3.4.3 ГОСТ 26633-2012 — не менее 5 ° С на момент поставки. В редакции ГОСТ 26633-2015 (вступает в силу с 01.09.16) этого требования больше нет.

В Снипе И-Б.3-62 «Бетоны на неорганических связующих и заполнителях» (аннулировано) указано: «Минимальная температура сбрасываемой воды товарных бетонных смесей в месте разгрузки должна быть не ниже 5 ° С». При замене указанного СНиП такого требования такого требования нет, похоже, что он перенесен в пункт 5.11.16 СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция Снипа 3.03.01-87»: » Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, до начала выдерживания или термообработки: при термосе не менее 5 ° С, с антикоррозионными добавками — не менее чем на 5 ° С выше температуры замерзания выбранного раствора; термическая обработка — не ниже 0 ° С.Указанный раздел СП включен в «Перечень национальных стандартов и правил (части таких стандартов и сборники правил)», в результате применения которых требуется соблюдение требований. Федеральный закон «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» №
(прим. Постановление Правительства Российской Федерации от 26 декабря 2014 г. N 1521) и является обязательным к применению.

Температура бетонной смеси не менее 5 ° С должна быть обеспечена уже после укладки, поэтому при транспортировке на бетонный завод необходимо учитывать продолжительность транспортировки, разгрузки и укладки бетонной смеси.Определения термина «измельченный раствор» в нормативной документации нет. Судя по всему, под ним смесь воды и введенных химических добавок. Методика определения температуры замерзания перемешиваемого раствора не указана. Сама формулировка «раствор раствор» не совсем удачна, так как не учитывается вода, вводимая с агрегатами естественной влажности.

Температура бетонной смеси, подаваемой на объект при температуре наружного воздуха от минус 5 ° С до минус 10 ° С и от минус 10 ° С до минус 15 ° С соответственно, должна быть не менее +10 ° С и + 15 ° C — стр.4.7 .9 ТП 147-03 «Технические рекомендации по устройству дорожных конструкций из литейных бетонных смесей».

Температура бетонной смеси при укладке должна быть не ниже 5 ° С — по п. 8.2 СП 78.13330.2012 «Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85. Данный документ устанавливает данное требование не только для зимнего сезона. Но данный пункт СП не входит в« перечень … »и поэтому является рекомендательным.

Верхний предел температуры бетонной смеси устанавливает п.5.11.16 СП 70.133330.2012: «При отрицательных температурах окружающей среды на выходе из смесителя бетонная смесь на цементе нормального твердения по ГОСТ 10178 и ГОСТ 31108 — не более 35 ° С; на быстротвердеющем цементе по ГОСТ 10178 и ГОСТ 31108 — не более 30 ° С; На алюминиевом портландцементе — не более 25 ° С »

  1. При производстве бетонных работ при температуре воздуха выше 25 ° C

По п.5.12.2 СП 70.13330.2012 Температура бетонной смеси при бетонировании конструкций с модулем поверхности более 3 не должна превышать 30 ° С, а для массивных конструкций с модулем поверхности менее 3 не должна превышать 25 ° С.

Не уточняется, является ли температура бетонной смесью на момент доставки или уже уложенной в опалубку.

  1. При производстве отдельных видов бетонных работ

При предписанном бетоне температура бетонной смеси должна быть от 5 до 20 ° С — по С.3.2.4.2 МДС 12-65.2014 «Проект производства работ. Бетонирование железобетонных конструкций здания (сооружений) бетононасосами».

  1. При производстве бетона и железобетонных изделий

При проектировании заводских технологических линий необходимо предусмотреть начальную температуру бетонной смеси для конструкций, подвергающихся термообработке, в пределах от 20 до 35 ° С — применение и «термическая обработка сборных конструкций» СП 46.13330.2012 «Мосты и трубы», а также п.8 Приложение 8 Снип 3.06.04-91 «Мосты и трубы».

Для других видов изделий и конструкций заводская готовность таких требований.

Метод измерения температуры бетонной смеси приведен в ГОСТ 10181-2014 «Смеси бетонные. Методы испытаний».

  1. Контрольно-измерительные приборы

Для определения температуры бетонной смеси используют термометр стеклянный по ГОСТ 13646 «Термометры стеклянные ртутные для точных измерений.Технические условия »или другой прибор для измерения температуры с ценой деления не более 1,0 ° С.

Допускается использование безртутных жидкостных термометров, а также электронных термометров с соответствующей точностью измерения.

  1. Тестирование

2.1. Измерение температуры бетонной смеси следует начинать не позднее, чем через 2 минуты после отбора пробы.

2.2. Прибор для измерения температуры погружается в бетонную смесь на глубину, определяемую техническим требованием к прибору для измерения температуры.Это требование особенно актуально для жидкостных термометров — необходимо обращать внимание на длину рабочей части термометра.

Согласно п. 7.2 ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия» Температуру бетонной смеси измеряют термометром, погружая ее в смесь на глубину не менее 5 см.

2.3. Толщина слоя бетонной смеси вокруг прибора для измерения температуры должна быть не менее 75 мм.Диаметр емкости, залитой отсюда бетоном — не менее 16 см.

2.4. Температура измеряется через 3 минуты после погружения прибора для измерения температуры в бетонную смесь до ее стабилизации.

2,5. Температура одного образца бетонной смеси измеряется дважды с интервалом 5 минут. Разница между результатами двух определений температуры не должна превышать 2 ° C.

Необходимо свести к минимуму теплообмен образца с окружающей средой до конца измерений.Температура бетонной смеси с момента отбора проб до окончания испытания не должна изменяться более чем на 5 ° С (п. 3.6 ГОСТ 10181-2014).

Измерение температуры бетонной смеси при производстве производится при первой загрузке в смену (прил. ГОСТ 7473-2010). Согласно п. 14.6.4 СП 78.13330.2012 Температура цементобетонной смеси контролируется не реже одного раза в смену, а также при изменении качества материалов (в данном случае их температуры).

Температура бетонной смеси при укладке измеряется и фиксируется в журнале бетонных работ при укладке в зимних условиях, а также бетона массивных конструкций в соответствии с требованиями СП 70.13330.2012. Согласно п. 3.2.3.15 МДС 12-65.2014 «Проект работ. Бетонирование железобетонных конструкций здания (сооружения) с применением бетононасосов» Температура бетонной смеси при укладке фиксируется в журнале работ. вне зависимости от сезона и типа построек.

Дополнительно к требованиям нормативных документов необходимо учитывать изменение свойств бетонной смеси от температуры (см. Шадрин В.В. Влияние температуры бетонной смеси на параметры пористости и морозостойкости бетона. с добавками. Автореферат диссертации. Ленинград, 1990. 25 с.)

Выдержки из СНиП по бетонным работам в зимнее время: Транспортировка, укладка бетонной смеси, как заливать бетон зимой при отрицательных температурах.

СНиП. Производство бетонных работ при отрицательных температурах воздуха

2.53. Эти правила выполняются при производстве бетонных работ с ожидаемой среднесуточной температурой наружного воздуха ниже 5 ° C и минимальной дневной температурой ниже 0 ° C.

2.54. Приготовление бетонной смеси следует производить в обогреваемых бетоносмесительных установках с применением подогретой воды, оттаявших или подогретых заполнителей, обеспечивающих приготовление бетонной смеси с температурой не ниже требуемого расчета.Допускается применение непрямых сухих заполнителей, не содержащих земли, на фасоль и смертельно опасные предметы. В этом случае продолжительность замеса бетонной смеси должна быть увеличена минимум на 25% по сравнению с летними условиями.

2,55. Способы и средства транспортировки Должен обеспечивать недопущение снижения температуры бетонной смеси ниже требуемой расчетной.

2.56. Состояние основания, на которое укладывается бетонная смесь, а также температура основания и способ укладки должны исключать возможность замерзания смеси в зоне контакта с основанием.При выдерживании бетона в конструкции методом термоса, с предварительным утеплением бетонной смеси, а также применением бетона с антикоррозионными добавками допускается укладка смеси на непременное непустое основание или старый бетон. , если есть возможность заморозить его в зоне контакта в течение расчетного периода.

При температуре воздуха ниже минус 10 ° С бетонирование густаризованных конструкций с арматурой диаметром более 24 мм, арматурой из жестких прокатных профилей или с крупными закладными металлическими деталями следует производить с предварительным нагревом металла до положительной температуры. или локальная вибрация смеси в приоритетных зонах и зонах опалубки, кроме случаев укладки предварительно прогретых бетонных смесей (при температуре смеси выше 45 ° С).Продолжительность размножения смеси следует увеличить не менее чем на 25% по сравнению с летними условиями.

2,57. При бетонировании элементов каркасно-каркасных конструкций в конструкциях с жесткой стыковкой узлов (опор) необходимость устройства разрывов в пролетах в зависимости от температуры термообработки с учетом результирующего температурного напряжения согласовывается с проектная организация. Непосредственно по окончании бетонирования неприложенные поверхности конструкций следует покрывать паро- и теплоизоляционными материалами.

Проходы арматуры бетонных конструкций должны быть закрыты или изолированы на высоту (длину) не менее 0,5 м.

2.58. Перед укладкой бетонной (растворенной) смеси Поверхности полостей стыков сборных железобетонных элементов необходимо очистить от снега и сна.

2,59. Бетонирование конструкций на вечных грунтах следует производить согласно СНиП II-18-76.

Повышение твердости бетона при бетонировании монолитных заглубленных свай И отстойника следует добиваться введением в бетонную смесь комплексных антикоррозионных добавок, которые не снижают прочность бетона в условиях затрудненного грунта.

2,60. Выбор способа сохранения бетона при зимних бетонных монолитных конструкциях следует делать в соответствии с рекомендованным Приложением 9.

2.61. Контроль прочности бетона Следует проводить, как правило, испытания образцов, изготовленных на месте укладки бетонной смеси. Образцы, хранящиеся на холоде перед испытанием, должны выдерживаться 2-4 часа при температуре 15-20 ° С.

Прочность допускается производить от температуры бетона при его хранении.

2,62. Требования к производству работ при отрицательных температурах воздуха установлены в таблице. 6.

6. Требования к производству бетонных работ при отрицательных температурах.

Параметр Значение параметра Контроль (метод, объем, тип регистрации)
Заливать бетон при отрицательных температурах.
1. Прочность бетона монолитно-сборно-монолитных конструкций к моменту промерзания: Измерения по ГОСТ 18105-86, протокол работы
для бетона без загрязняющих добавок:
конструкции, эксплуатируемые внутри зданий, фундаменты под оборудование, не подверженные динамическим воздействиям, подземные сооружения Не менее 5 МПа
конструкции, подверженные атмосферным воздействиям при эксплуатации, по классу: Не менее,% от проектной прочности:
B7.5-В10. 50
B12.5-B25 40
B30 и выше 30
конструкции, подвергнутые попеременному замораживанию и оттаиванию в водонасыщенном состоянии или расположенные в зоне сезонного оттаивания вечной грунтовки, состояние введения в бетон воздушно-слуховых или газообразующих ПАВ 70
в предварительно каркасных конструкциях 80
для бетона с антикоррозийными добавками К моменту остывания бетона до температуры, на которую рассчитано количество добавок, не менее 20% от проектной прочности
2.Выгрузка расчетных нагрузок допускается после достижения прочности бетона Не менее 100% от проекта
3. Температура воды и бетонная смесь на выходе из смесителя приготовленная: Измерение, 2 смены, журнал работ
на портландцементе, шлакопортландцементе, пуццолановом портландцементе марок ниже M600 Воды не выше 70 ° C, не выше 35 ° C
на быстротвердеющем портландцементе и портландцементе М600 и выше Воды не более 60 ° С, не более 30 ° С
на заливке портландцемента Вода не более 40 с, смеси не более 25 ° С
Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, до начала выдержки или термообработки: Измерение местами, определенный PPR, журнал работ
методом термоса Устанавливается расчетным путем, но не ниже 5 ° С
с загрязняющими добавками Не менее 5 от температуры замерзания компенсационного раствора
с термообработкой Не ниже 0 ° С
5.Температура в процессе выдержки и термической обработки для бетона по: Определяется расчетом, но не выше, ° С: При термообработке — каждые 2 часа при повышении температуры или в первые сутки. В последующие три дня и без термической обработки — не менее 2-х раз в смену. В остальное время — 1 раз в сутки
портландцемент 80
шлакопортландцемент 90
6.Температура повышения температуры при термической обработке бетона: Измерение, каждые 2 ч, протокол работы
для конструкций с модульной поверхностью: Не более, ° С / ч:
до 4. 5
от 5 до 10 10
св. 10 15
для соединений 20
7. Скорость охлаждения бетона в конце термообработки для конструкций с модулем поверхности: Измерения, журнал работ
до 4. Определяется расчетом
от 5 до 10 Не более 5 ° С / ч
св. 10 Не более 10 ° С / ч
8. Разница температур наружных слоев бетона и воздуха при коэффициенте армирования до 1%, до 3% и более 3% должна быть соответственно для конструкций с модулем поверхности: Также
от 2 до 5 Не более 20, 30, 40 ° С
св.пять Не более 30, 40, 50 ° С

Общие положения . Понятие «зимние условия» при производстве бетонных работ отличается от календарного. «Зимние условия» для конкретной строительной площадки наступают, когда среднесуточная температура наружного воздуха снижается до + 5 ° C, а днем ​​наблюдается ее падение ниже нуля.

При температуре ниже 0 ° C в бетоне прекращаются процессы гидратации, т.е. взаимодействия минералов цемента с водой.Твердость бетона приостанавливается, поскольку бетон замерзает, превращаясь в монолит, прочность которого определяется силами смерти. В бетоне возникают внутренние напряжения, вызванные увеличением объема свободной воды примерно на 9% при замерзании. Эти напряжения разрывают более быстрые адгезионные связи между отдельными компонентами бетона, снижая его прочность. Свободная вода, замерзающая на поверхности зерен заполнителя в виде тонкой пленки, препятствует слипанию цементного теста с заполнителем.Также ухудшаются прочностные свойства бетона.

После оттаивания бетона твердение при положительной температуре возобновляется, но прочность ниже проектной, т.е. той, которая была бы достигнута при твердении в нормальных условиях. Снижаются другие свойства бетона: плотность, прочность, сцепление с арматурой и т. Д. Свойства бетона ухудшаются более значительно, чем раньше, после того как это произошло после укладки. Если бетон к моменту промерзания дает определенную прочность к моменту промерзания, то негативное влияние промерзания на его свойства невелико: после оттаивания прочность бетона может достигать проектного значения.В этом случае адгезионная адгезия между цементным тестом и заполнителем значительно превышает внутренние напряжения. Следовательно, вероятность деформаций в зоне контакта меньше.

Минимальная прочность бетона к моменту замерзания, достаточная для ее достижения после оттаивания расчетной прочности, называется критической. Эта прочность для бетона в конструкциях с беспроволочной арматурой должна составлять не менее 30 … 50% проектной в зависимости от класса бетона и не ниже 50 кг / см2.В предварительно жестких конструкциях он должен составлять не менее 70% от проекта. Если конструкции предполагается нагружать в зимний период, то к моменту промерзания прочность бетона в них должна достичь 100% проектных значений.

Для получения бетона проектного качества в зимних условиях необходимо обеспечить для него температурно-влажностный режим, при котором физико-химические процессы твердения не нарушаются и не замедляются. Продолжительность поддержания такого режима должна обеспечивать достижение критической или проектной прочности.

Задача «зимнего» бетонирования: получить бетон заданной прочности. Для этого выполняются общие мероприятия и различные технологии обеспечения нормального режима твердения бетона.

Общие события :

а) работа ведется по прогретой бетонной смеси. Эта смесь на момент укладки в конструкции должна иметь положительную температуру, подавляющую обратную температуру окружающего воздуха. Это достигается за счет нагрева воды, щебня и песка (парома) при приготовлении бетонной смеси на заводе.

б) Чтобы исключить охлаждение на пути кузова, самосвал закрывается сверху щитками, а выхлопные газы нагреваются от двигателя от двигателя через устроенное сдвоенное днище кузова.

в) перекрытия и бункер закрыты деревянными утепленными крышками и выдавлены наружу. При сильных морозах периодически утепляют паром. Бетононасосы устанавливаются в отапливаемых помещениях. Перед началом работ через магистраль откачивают горячую воду. Соединения труб из бетонных труб при температурах ниже минус 10 ° C содержатся в теплоизоляции вместе с трубопроводом обогрева грубого помола.

г) Перед укладкой бетонной смеси опалубку и арматуру очищают от мусора, снега, неровностей. Для этого при необходимости используется для продувки калориферов горячим воздухом или паром, а также продувка горячим паром с последующей продувкой горячим воздухом.

д) При морозах ниже минус 15 ° C арматуру из стержней диаметром более 25 мм и прокатных профилей нагревают до 5 ° C для обеспечения хорошего сцепления бетона с арматурой. С этой же целью металлические элементы, выступающие за утепленную опалубку после нагрева, утепляются на длину не менее 1.5 м от квартала.

д) качество бетона сильно влияет на состояние основания, на которое укладывается. Важно исключить преждевременное промерзание бетона в месте примыкания к основанию и последующую деформацию сгруппированных оснований.

Перед началом бетонирования фундамента сгруппированные почвы прогревают паром, методом обжига или электричеством. Не забитые почвы не прогреваются. Температура перемешиваемой смеси должна быть как минимум на 10 ° C выше температуры основного грунта.Не допускается укладка бетонной смеси на мерзлый грунт («закаленное» основание).

Если необходимо уложить бетонную смесь для ранее уложенного и застывшего бетона, ее нагревают на глубину не менее 400 мм и защищают от промерзания перед покупкой свежего бетона критической прочности.

г) при бетонировании для снижения тепловых потерь бетонную смесь укладывают небольшими участками по длине и ширине, чтобы ранее уложенные слои перекрывались быстрее новых, а температура бетона не успевала опускаться ниже расчетной. .

ч) бетонирование осуществляется круглосуточно без перерывов, так как подготовка замороженных цехов очень трудоемка и не всегда обеспечивает необходимое качество.

Технологии, обеспечивающие нормальный режим твердения бетона:

1. Применение химических добавок .

Химические добавки снижают температуру замерзания жидкой части бетонной смеси, обеспечивая твердость бетона при температурах ниже 0 ° C, что увеличивает время прочности.

Этот метод относительно недорогой (дополнительные затраты по сравнению с обычными условиями (удорожание) около 16%) и широко используется в строительстве. В качестве добавок используются: хлорид натрия, хлорид кальция, двуокись углерода (поташ), нитрит натрия и др.

Добавки вводятся в бетонную смесь при ее приготовлении. В зависимости от их количества получается указанный эффект:

При 1-2% от веса цемента — ускорение твердения бетона;
— на 3-5% от веса цемента — снижение температуры замерзания на 5-10 ° С;
— на 10-15% от веса цемента — полное исключение промерзания «Холодный бетон», но набор прочности сохраняется 40-90 дней.

2. Прогрев бетона .

а) Метод «термос» . Используется тепло, выделяющееся при химических реакциях твердости бетона. Для этой конструкции дополнительно утеплить.

Метод эффективен для массивных конструкций простой формы, особенно для притупления конструкций и сооружений на земле и в земле (фундаменты, стены подвалов, фундаменты под оборудование, перекрытия на земле и т. Д.). Для усиления эффекта при приготовлении смеси используются цементы с повышенным тепловыделением.

б) Прогревающий ферром . «Рубашкой» довольствуются корни, деревянные или стальные щиты, под которые подается пар (рис. 4.52). «Рубашка» обеспечивает необходимый прогрев, утепление и влажность (не сохнет по бетону).

Используются пары низкого давления 0,5-0,7 атм. с температурой 80-90 ° С. Примерный режим Steamproat: Скорость подъема (градиент) температуры не более 5-10 градусов / час; Изотермический нагрев при температуре 80 ° C для бетона на обычном портландцементе и 95 ° C — на слагопортландцементе и пуццолановом цементе.Скорость охлаждения (градиента) бетона должна составлять 10 градусов / час. Степгробетон. Можно привести их к расчетной прочности, что особенно актуально для наших восточных и северных регионов, где «зимний период» составляет
8 … 10 месяцев.

Метод применяется для прогрева различных бетонных конструкций, но только там, где есть пар в необходимом количестве.

дюйма) Электропрогрев . Внутренний — с помощью электродов. Тепло выделяется, когда электрический ток проходит через сырую бетонную смесь.Электроды могут быть заделаны в свежеуложенный бетон или для бетонирования в конструкции проложены более теплые провода. Количество электродов, нагревательных проводов в каждом конкретном случае определяется расчетом.

Преимущество метода — простота. Недостатки — сложность контроля (круглосуточное наблюдение) и дороговизна.

Outdoor — тепло выделяется «обогревательной» опалубкой или обогревом гибких электрических жалюзи.

3. Конкреция в «Шерстяном» . Поверх бетонной конструкции или ее части подходит легкий каркасный забор из брезента, пленки и т. Д.(Палатка) и теплый воздух или обогреватели подводятся под палатку. Под палаткой (температура плюс 5-10 ° С) бетонирование выполняется в нормальных условиях.

В зависимости от задачи, тепло может «проработать» 3-16 дней, до набора 50% проектной (расчетной) прочности или все расчетные 28 дней.

4. Обогреваемый бетон инфракрасными лучами (проникающий обогрев) .

Особенность метода заключается в том, что теплопередача бетона (нагрев) происходит по всей толщине конструкции одновременно и с одинаковой интенсивностью (рис.4.53).

Для обогрева монолитного бетона Применяется тип NWSH (воздухоосушитель) или HP (воздухоосушитель). Мощность этих нагревателей при длине 1 м колеблется от 0,6 до 1,2 кВт, температура излучающих поверхностей от 300 до 600 ° С. Тени работают при напряжении 127, 220 и 380 В.

Излучатели карбона

имеют мощность до 10 кВт / ч, а их рабочая температура достигает 1300-1500 ° С.

Оптимальное расстояние между инфракрасной настройкой и нагреваемой поверхностью 1-1.2 мес.

Инфракрасными излучателями можно нагревать как открытые поверхности бетона, так и через опалубку. Для лучшего поглощения инфракрасного излучения поверхность опалубки покрывается черным матовым лаком. Температура на поверхности бетона не должна превышать 80-90 ° С. Чтобы исключить интенсивное испарение влаги из бетона, открытые поверхности закрывают полиэтиленовой пленкой, пергамином или каучукоидом.

Инфракрасные настройки ставятся на таком расстоянии друг от друга, чтобы прогреть все части бетонной поверхности.Прогрев бетона инфракрасными лучами условно можно разделить на три периода: выдержка бетона и его нагрев; изотермический обогрев; охлаждение.

Метод применяется для термообработки бетона в тонкостенных конструкциях с большим модулем поверхности (например, бетонирование стен в раздвижной опалубке, плит, балок). Этот метод также используется для утепления застывшего бетона в рабочих швах, при укладке бетона в стволы, а также для прогрева арматуры, закладных деталей и «активной» поверхности опалубки перед укладкой в ​​нее бетона.

Источник : Строительная техника. Снарский В.И.

Фундамент — фундаментальная конструкция, от качества которой зависят геометрические, технические и эксплуатационные характеристики возводимых конструкций. Из-за специфики процесса упрочнения заливки бетонных и железобетонных фундаментов заниматься зимой нежелательно, чтобы избежать их деформации и преждевременного разрушения. Минусовые показания градусника существенно ограничивают строительство в наших широтах.Однако при необходимости заливка бетона при отрицательных температурах все же может быть успешно проведена, если выбран правильный метод и точная технология.

Особенности зимней «народной» заливки

Бакенбарды часто вносят коррективы в планы развития на своей территории. То проливной дождь мешает разорению ямы, то шквальный ветер прерывается, то он сдерживает наступление сезона страны.

Первые заморозки вообще в корне меняют ход работ, особенно если планировалась заливка бетонного монолитного основания.

Конструкция бетонного фундамента получается в результате заливки смеси опалубкой. В его состав входят три практически равных по стоимости компонента: заполнитель и цемент с водой. Каждый из них вносит весомый вклад в формирование прочного железнодорожного хозяйства.

По объему и массе в теле созданного искусственного камня преобладает заполнитель: песок, гравий, обогащение, щебень, битый кирпич и др. По функциональным критериям вяжущее лидирует вяжущее — цемент, доля которого в состав меньше доли агрегата в 4-7 раз.Однако именно он связывает объемные компоненты между собой, но действует только в паре воды. На самом деле вода является таким же важным компонентом бетонной смеси, как и цементный порошок.

Вода в бетонной смеси образует мелкие частицы цемента, вовлекая их в процесс гидратации, за которым следует стадия кристаллизации. Бетонная масса не выливается как сказать. Он затвердевает из-за постепенной потери молекул воды, исходящих от периферии к центру. Правда, в «переходе» бетонной массы к искусственному камню участвуют не только компоненты раствора.

При правильном ходе процессов существенное влияние оказывает окружающая среда:

  • При значениях среднесуточной температуры от +15 до + 25 ° С твердость бетонной массы и набор прочности происходит в нормальном темпе. В указанном режиме бетон превращается в камень через 28 дней, указанных в нормах.
  • При среднесуточных показаниях термометра + 5ºС застывание замедляется. Соответствующая прочность бетона достигнет примерно 56 суток, если не будет ощутимых колебаний температуры.
  • При достижении 0 ° C процесс отверждения приостанавливается.
  • При отрицательных температурах смесь заливается опалубкой. Если монолит уже успел набрать критическую прочность, то после таяния весной бетон снова перейдет в фазу твердения и продолжает ее до полного набора прочности.

Критическая прочность тесно связана с маркой цемента. Чем он выше, тем меньше суток нужно бетонной смеси до ее схватывания.

В случае недостаточного набора прочности перед замерзанием качество монолита из бетона будет весьма сомнительным. Вода, замерзающая в бетонной массе, будет кристаллизоваться и увеличиваться в объеме.

В результате возникнет внутреннее давление разрушительной связи внутри тела бетона. Увеличится пористость, из-за чего монолит будет больше увлажнять себя и слабее сопротивляться морозам. В результате сократится время работы или вообще придется работать с нуля.

Минусовая температура и устройство фундамента

С погодными явлениями спорить бессмысленно, нужно правильно подстраиваться под них. Поэтому возникла мысль о разработке методов устройства фундаментов в наших сложных климатических условиях, возможных для реализации в холодный период.

Следует отметить, что применение увеличит бюджет строительства, потому что в большинстве ситуаций рекомендуется прибегать к более рациональным вариантам фундамента.Например, использовать боронобный способ или осуществлять заводское производство.

В распоряжении тех, кого не устраивают альтернативные методы, есть несколько приемов, проверенных успешной практикой. Их назначение — довести бетон до состояния критической прочности перед замерзанием.

По типу воздействия их можно разделить на три группы:

  • Обеспечение внешнего ухода за бетонной массой, залитой в опалубку, до набора критической прочности.
  • Увеличить температуру внутри бетонной массы до момента достаточного затвердевания. Осуществляется электрическим подогревом.
  • Введение в бетонный раствор модификаторов, снижающих температуру замерзания воды или активирующих процессы.

На выбор способа зимнего бетонирования влияет внушительное количество факторов, таких как источники питания на участке, прогноз синоптиков на период застывания, возможность дать предварительно подогретый раствор.Исходя из местной специфики, выбран лучший вариант. Наиболее экономичным из перечисленных положений является третье, т.е. заливка бетона при минусовой температуре без разогрева, предопределяющая введение в состав модификаторов.

Как залить бетонный фундамент зимой

Чтобы узнать, каким методом лучше использовать бетон по критическим показателям прочности, необходимо знать их характерные особенности, ознакомиться с минусами и преимуществами.

Отметим, что ряд методов используется в комплексе с любым аналогом, чаще всего с предварительным механическим или электрическим подогревом компонентов бетонной смеси.

Внешние условия «на созревание»

Благоприятно для закаливания. За пределами объекта создаются внешние условия. Он предназначен для поддержания температуры окружающей среды, окружающей бетон, на стандартном уровне.

Уход за залитым «в минус» бетоном осуществляется следующими способами:

  • Термос методом.Самый распространенный и не слишком дорогой вариант, заключающийся в защите будущего фундамента от внешних воздействий и потерь тепла. Опалубка максимально оперативно заполняется бетонной смесью, нагретой сверх нормативов, быстро покрывается пароизоляцией и теплоизоляционными материалами. Изоляция не дает остыть бетонной массе. Кроме того, в процессе твердения сам бетон выделяет около 80 ккал тепловой энергии.
  • Выдерживающий затопление объект при разогреве — искусственные укрытия, защищающие от внешней среды и позволяющие проводить мероприятия по дополнительному утеплению воздуха.Вокруг опалубки возводятся трубчатые рамы, покрытые брезентом или обрезной фанерой. Если для повышения температуры внутри установлены грелки или тепловые пушки для подачи нагретого воздуха, то метод попадает в следующую категорию.
  • Воздушное отопление. Обеспечивает строительство вокруг объекта замкнутого пространства. Как минимум, опалубку закрывают занавесками из брезента или подобного материала. Желательно, чтобы шторы были с теплоизоляцией, чтобы усилить эффект и снизить затраты.В случае использования пары завес или поток воздуха от тепловой пушки подается в зазор между ними и опалубкой.

Следует отметить, что внедрение этих методов увеличит бюджет строительства. Наиболее рационально «термос» наполнять укрывным материалом. Утеплительная конструкция еще дороже, а если это еще и система отопления в аренду, то стоит задуматься о количестве расходов. Их применение целесообразно, если нет альтернативного типа и заливать монолитную плиту при замораживании и весеннем размораживании.

Следует помнить, что многократное размораживание губительно для бетона, поэтому внешний нагрев обязательно нужно довести до параметра твердения.

Методы нагрева бетонной массы

Вторая группа методов применяется в основном в промышленном строительстве, т.к. требует источника энергии, в точных расчетах и ​​в судьбе профессионального электрика. Правда, народные умельцы в поисках ответа на вопрос, можно ли заливать обычный бетон в опалубку при минусовой температуре, нашли весьма остроумный выход с подачей энергии сварочным аппаратом.Но для этого нужны хотя бы начальные навыки и знания в сложных строительных дисциплинах.

В технической документации способы электрообогрева бетона делятся на:

  • Сквозной. По которому бетон нагревает электрические токи, которые подводятся с помощью электродов, которые закладываются внутри опалубки, которая может быть стержневой или струнной. Бетон в этом случае играет роль сопротивления. Расстояние между электродами и подводимой нагрузкой должно быть точно рассчитано, а целесообразность их использования безоговорочно доказана.
  • Периферийные устройства. Принцип заключается в обогреве поверхностных зон будущего фундамента. Тепловая энергия подается нагревательными приборами через ленточные электроды, прикрепленные к опалубке. Это может быть полосовая или листовая сталь. Внутри массива тепло распределяется за счет теплопроводности смеси. Фактически толщина бетона прогревается на глубину до 20 см. Дальше меньше, но напряжения образуются, что значительно улучшает критерии прочности.

Методы сквозного и периферийного электрообогрева используются в невооруженных и малоармированных конструкциях, т.к. арматура влияет на эффект утепления.При толстой установке стержней арматуры токи закроют электроды, и формируемое поле будет неравномерным.

Электроды по окончании прогрева навсегда остаются в конструкции. В списке периферийных приемов наиболее известным является использование обогреваемой опалубки и инфракрасных матов, уложенных поверх построенного основания.

Самым рациональным способом прогрева бетона признан электрический кабель. Нагревательную проволоку можно прокладывать в конструкциях любой сложности и объема, независимо от кратности армирования.

Минус отопительных технологий — возможность резать бетон, потому что требуются расчеты и регулярный контроль температурного состояния конструкции.

Введение добавок в бетонный раствор

Внесение добавок — самый простой и дешевый способ бетонирования при минусовых температурах. По нему заливка бетона зимой может производиться без использования утеплителя. Однако способ вполне может дополнять термическую обработку внутреннего или наружного типа.Даже при его использовании, при нагревании твердеющего фундамента чувствуется паром, воздух, электричество.

В идеале обогащение раствора добавками лучше всего совмещать со строительством простейшего «термоса» с утолщением теплоизоляционной оболочки на участках с меньшей толщиной, на углах и других выступающих частях.

Добавки, используемые в «Зимних» бетонных растворах, делятся на два класса:

  • Вещества и химические соединения, снижающие температуру замерзания жидкости в растворе.Обеспечивают нормальное отверждение при отрицательных температурах. К ним относятся пот, хлорид кальция, хлорид натрия, нитрит натрия, их комбинации и подобные вещества. Тип добавок определяется исходя из требований к раствору растворов.
  • Вещества и химические соединения, ускоряющие процесс твердения. К ним относятся пот, модификаторы на основе смеси хлорида кальция с мочевиной или нитрит-нитрат кальция, собственный хлорид натрия, один нитрит-нитрат кальция и т. Д.

Химические соединения вводятся в объеме от 2 до 10% от массы цементного порошка. Количество добавок подбирается, ориентируясь на ожидаемую температуру воздействия искусственного камня.

В принципе, применение антикоррозионных присадок позволяет бетонировать и при -25ºС. Но строителям объектов частного сектора такие эксперименты не рекомендуются. Фактически к ним прибегают поздней осенью с единичными первыми заморозками или ранней весной, если бетонный камень должен уметь работать до определенного периода, а альтернативных вариантов нет.

Общие антикоррозионные добавки для заливки бетона:

  • Калий или другой диоксид углерода (K 2 CO 3). Самый популярный и удобный модификатор «зимнего» бетона. Его использование в приоритете из-за отсутствия коррозии арматуры. Для поташа не характерно появление солевых разводов на поверхности бетона. Именно калий гарантирует твердение бетона при показаниях градусника до -25 ° С. Недостаток его введения заключается в ускорении скорости схватывания, из-за чего потребуется управлять смесью с заливкой в ​​смесь в 50 мин.Для сохранения пластичности для удобства заливки в раствор с поташом добавляют сойлонаф или сульфитно-спиртовую барду в объеме 3% от массы цементного порошка.
  • Нитрит натрия, иначе соль азотистой кислоты (Nano 2). Придает бетону стабильный набор прочности при температуре до -18,5 ° С. Состав обладает антикоррозионными свойствами, увеличивает интенсивность твердения. Минус в появлении эффекта на поверхности бетонной конструкции.
  • Хлорид кальция (CaCl 2), который позволяет бетонировать при температуре до -20 ° C и ускоряет схватывание бетона.Если необходимо ввести вещество в бетон в количестве более 3%, необходимо увеличить марку цементного порошка. Недостаток использования — появление высот на поверхности бетонной конструкции.

Приготовление загрязняющих смесей производится по специальному заказу. Сначала смешивается заполнитель с основной частью воды. Затем после легкого перемешивания добавляют цемент и воду с химическими соединениями. Время перемешивания в 1,5 раза больше стандартного периода.

Калий в количестве 3-4% от массы сухого состава добавляют в бетонные растворы при соотношении вяжущего к заполнителю 1: 3, нитрит-нитрат в количестве 5-10%. Оба антикоррозионных средства не рекомендуется использовать при заливке конструкций, эксплуатируемых в водно-водяной или очень влажной среде, т.к. они способствуют образованию щелочей в бетоне.

При заливке ответственных конструкций лучше использовать холодный бетон, приготовленный механическим способом на заводе.Их пропорции точно рассчитаны с учетом целевого субстрата и влажности воздуха во время заливки.

Приготовление холодных смесей на горячей воде Доля добавок вводится в точном соответствии с погодными условиями и типом сооружаемой конструкции.

Способы заливки бетоном зимой:

Зимнее бетонирование теплым старым устройством:

Антиворозное средство для зимнего бетонирования:

Перед заливкой растворов антикоррозионными присадками не нужно прогревать дно котлована или траншеи, погибшего под фундаментом.Перед заливкой нагретого состава обязательно прогрев дна, чтобы избежать неровностей, которые могут быть возможны из-за вмонтированного в грунт льда. Заливку нужно проводить за один день, в идеале в одном приложении.

Если не избежать разрывов, интервалы между заливками бетонным раствором необходимо минимизировать. Бетонный монолит с соблюдением технологических требований наберет необходимый запас прочности, питается от зимы и продолжит твердеть с наступлением теплых времен.Весной можно будет приступить к возведению стен на готовом надежном основании.

13.04.2016 21:53:09

Жена живет в том же городе, а я работаю в другом. Купил недавно на большой дачной территории. Так сформировался мой план, что бетонирование и декор придется делать в зимний период (сейчас дела не страшны). Решено на дачном участке Сделайте большую беседку с подходящими для нее дорожками. Правда, мозгов хватило … Даже представить не могу, как бы я поступил.Начали ползать по Интернету в поисках информации о заливке фундамента зимой и бетона в частности.

Бетонную смесь необходимо уложить и заделать таким образом, чтобы арматура была плотно покрыта бетоном со всех сторон. При укладке бетона не следует его забивать в задвижку. Риск пучка бетона увеличивается с увеличением высоты свободного падения при его укладке в опалубку вертикальных конструкций (стен, колонн), особенно если имеется горизонтальная, плотно прилегающая арматура.При высоте свободного сброса более 2 м (для декоративного бетона более 1 м) бетонная смесь в любом случае должна подаваться по самотановым трубкам или шлангам. Их, а также наклонный желоб или переключающие шланги насосной линии следует прокладывать через площадку, на которой будут проводиться работы по бетонированию. Анкеры и крючки должны располагаться на стенках друг друга.
Клапан должен располагаться таким образом, чтобы обеспечить правильную укладку бетонной смеси. При плотно расположенной арматуре следует учитывать расположение заливных отверстий и отверстий между стержнями арматуры по плану.

Благодаря короткому расстоянию между топливными отверстиями можно избежать образования объемного конуса. Независимо от способа монтажа необходимо обращать внимание на то, чтобы арматура, закладные детали и поверхность опалубки участка, которая в дальнейшем будет возведена, не были залиты или загрязнены бетоном.

Если пропорции строительного элемента допустимы или это будет выгодно, бетонную смесь необходимо заливать горизонтальными слоями по возможности одинаковой толщины.Стандартная высота Свободным падением считается высота 50 см. Скорость проплавления и скорость подъема уложенной бетонной смеси следует выбирать таким образом, чтобы опалубка могла в любой момент выдержать давление бетона. При использовании жидкого бетона и самоклеящегося бетона (СВБ) необходимо обращать внимание на то, что высокое давление бетона на опалубку можно регулировать, как при использовании твердого бетона. В случае сомнений или при отсутствии необходимых расчетов при использовании самоклеящегося бетона следует определять гидростатическое давление свежевыбранной бетонной смеси или измерять давление на опалубку.

По возможности нельзя прерывать процесс бетонирования, особенно укладки декоративного бетона. Стены, колонны и высокие пролеты, как правило, следует бетонировать перед бетонированием установленных в этих конструкциях элементов, таких как плиты, балки или риглели.
Рабочие швы должны быть выполнены таким образом, чтобы они могли выдерживать все давление на них и обеспечивать достаточное сцепление слоев бетона.
Перед дальнейшим бетонированием необходимо удалить все загрязнения, жидкое цементное тесто и бетон и смочить все рабочие швы.К началу укладки слоя свежей бетонной смеси поверхность уже уложенного бетона должна быть матово-влажной, чтобы было хорошее сцепление цементного клея со свежей бетонной смесью с прежним слоем бетона.
Для улучшения сцепления бетонных слоев и обеспечения герметичности швов рекомендуется использовать связующую смесь с повышенным содержанием цемента и / или уменьшенным размером зерна. При возведении гидроизоляционных бетонных конструкций в определенных случаях необходимо постоянно использовать соединительную смесь.

1. Уплотнение бетонной смеси

Плотная структура — признак хорошего бетона. Без окончательной заделки бетон не может достичь основных свойств твердого бетона, так как по всем правилам бетонная технология А основы проектирования предусматривают полное уплотнение свежезаявленной бетонной смеси. Наряду с приготовлением бетонной смеси и последующим уходом за бетоном герметизация является важным процессом при изготовлении бетонных конструкций. По этой причине герметизацию бетонной смеси должен проводить только обученный и надежный персонал.Как и другие процессы при изготовлении бетонных конструкций, процесс герметизации относится к работам, которые в любом случае требуют постоянного консультирования и контроля со стороны квалифицированного надзора. Особенно аккуратно заделку нужно проводить в углах, по арматуре, на узких и мягких участках, рядом с встроенными деталями, в местах наложения швов и стыков с арматурой.

Следует обратить внимание на усиленные секции и сложную опалубку. Может возникнуть опасность недостаточного заполнения бетонной смесью пустот, углов и пристроек, что приводит к дефектам и недостаткам готовых изделий.При определенных обстоятельствах рекомендуется повторная герметизация бетонной смеси.

При уплотнении высокопрочного бетона необходимо обращать внимание на то, что по сравнению с обычным бетоном такой же консистенции потребуется больше затрат на его уплотнение.
В развитии бетонных технологий появилась целая серия различных способов уплотнений, отличающихся друг от друга в зависимости от уровня технической разработки и целей. Среди способов герметизации выделяют следующие:

— Вибрация,
— Пробка, ходовая,
— Вибрация на стенках опалубки
— ПАЛУБА

В бетонных конструкциях вибрация признана важным и часто используемым методом уплотнения свежей бетонной смеси.
Под вибрацией подразумевается воздействие на бетонную массу высокочастотных колебаний. Воздействуя на колебательную энергию, подвижность бетонной смеси увеличивается, поэтому воздушные включения быстро поднимаются на поверхность и выходят из бетона. Есть глубинные, поверхностные и вибрационные вибраторы (напольный вибратор).

В зависимости от консистенции бетонной смеси используются следующие уплотнения

— Твердый бетон: поверхностный вибратор, трамбовка, наружный вибратор — частично с одновременным применением дополнительной нагрузки,
— Пластичный бетон: глубинный вибратор, наружный вибратор, опалубка vibrora
— Жидкий бетон: Легкие вибраторы, стержни для зажима

Уплотнение монолитного бетона производится в основном с помощью глубинных вибраторов.В случае отсутствия опалубки (туннельная опалубка) для уплотнения используется внешний вибратор. При использовании внешних вибраторов опалубка должна быть достаточно устойчивой и способной передавать колебательную энергию. Для этого используется исключительно стальная опалубка.
При уплотнении глубинным вибратором булава должна быстро погрузить на глубину свежий бетон и в уже уплотненный слой, расположенный ниже, и медленно удалить, при этом поверхность бетона должна быть закрыта.

Видимые зоны вибратора должны перекрываться.При использовании этого метода воздух, содержащийся в свежеуложенной бетонной смеси, поднимается на поверхность и удаляется. Практически полное уплотнение бетона достигается в том случае, если

Если бетонная смесь больше не оседает,
— поверхность бетона засыпается мелкозернистым песком с раствором
— Воздушные пузыри не поднимаются на поверхность.

Содержание воздуха в бетоне составляет примерно 1-2% от объема смеси и может быть уменьшено в соответствии с условиями строительной площадки.
При укладке слоев паузы в процессе бетонирования можно продолжать до тех пор, пока не будет нанесен последний слой бетона, чтобы было обеспечено равномерное и хорошее сцепление между двумя слоями бетонной смеси. Булав должен проникать в уже утрамбованный нижний слой.
Если после снятия вибратора яма не залита бетонной смесью, значит

Продолжительность вибрации была недостаточной.
— Консистенция была слишком густой для используемого вибратора или
— Началась разметка бетона.

Бетон нельзя распределять в опалубке и подавать с помощью вибратора, исключение составляет заполнение пространства под встроенными элементами. Альтернативой в таких случаях является использование легко укладываемого бетона (консистенция F5, F6) или самоклеящегося бетона.

Легко укладываемый бетон имеет то преимущество, что необходимые затраты на уплотнение могут уменьшаться в зависимости от консистенции, которая представлена ​​на рисунке 7. Для бетона, для которого требуется особый метод изготовления или герметизации, например, Torcaretone, вакуум бетон и рулонный бетон.

Рис. 6 Плотный слой строящейся бетонной смеси, создаваемый односторонним сплавлением и вибрацией с последующим уплотнением

Рис.7 Стоимость уплотнения в зависимости от консистенции бетона

Для уплотнения вспомогательных элементов, к качеству которых не предъявляются высокие требования, и для твердого бетона, например, небольшой ленточный фундамент может применяться триммер.

2. Дополнительное уплотнение

Дополнительное бетонное уплотнение — еще одна мера повышения или гарантии качества.В зависимости от настройки, дополнительное уплотнение может быть выполнено через час или позже после основного уплотнения. В любом случае его нужно проводить в то время, когда бетон остается пластичным. Это можно увидеть, например, при уже упомянутой заготовке (закрытии поверхности) бетона при удалении состава вибратора. Благодаря дополнительной вибрации можно закрыть пустоты, образовавшиеся под горизонтальными стержнями арматуры или углублениями. Включение воды и воздуха под крупным зернистым заполнителем в зоне между свежевыбранной бетонной смесью и опалубкой или в зоне опалубки опалубки поднималось на поверхность и удалялось.Таким образом достигается дальнейшее уплотнение конструкции бетона и уменьшается образование дефектов и трещин.
В первую очередь узкие, высокие и прочные бетонные конструкции (например, колонны и стены) следует подвергнуть дополнительной герметизации в верхней части.
Дополнительное уплотнение горизонтальных бетонных поверхностей может быть выполнено методом поверхностной обработки (затирочная машина). Таким образом можно уменьшить образование усадочных трещин.

3. Производство бетонных работ в холодную и морозную погоду

При холодной погоде наблюдается замедление схватывания и увеличение прочности бетона.При температуре хранения 5 ° C требуется в два раза больше времени, чтобы бетон достиг той же прочности, что и бетон, хранящийся при температуре 20 ° C (Таблица 1).
При температурах, близких к температуре замерзания, набор прочности бетона практически прекращается. Если свежий бетон замерзнет, ​​его структура может сломаться и разрушиться. Достигнув свежего бетона определенного созревания, он способен выдерживать однократное промерзание без постоянного разрушения своей структуры. Это обеспечивается соответствующим составом бетонной смеси и защитой от низких температур в процессе эксплуатации.Единовременное замерзание свежего бетона без повреждений, возможно

Если при укладке бетона и в течение трех последующих дней его температура не превышала +10 ° С или
— При испытании на твердение его прочность была не менее 5 Н / мм 2.

Таблица 1: Время твердости бетона, необходимое для достижения достаточной морозостойкости

Класс прочности цемента

Время затвердевания (сутки), необходимое для достижения незаметности к промерзанию бетона с водоцементным соотношением, 60

Температура бетона

42.5 н.
32,5 пр.

Такой бетон после замораживания и оттаивания продолжает набирать прочность, как обычно, при правильном проведении необходимого ухода.
Эффективными мероприятиями при производстве бетонных работ зимой являются:

Использование цемента S. Быстрое схватывание и высокая теплоотдача,
— увеличение содержания цемента,
— отказ от использования добавок и заменителей цемента,
— уменьшение водоцементного отношения,
— короткое время транспортировки с завода на завод. строительная площадка,
— сокращение времени ожидания на строительной площадке и
— использование теплого бетона.

При низких температурах добавки могут положительно влиять на свойства бетона. Уменьшая потребление воды при сохранении удобства, неоднородности бетона уменьшают водоцементное отношение. Применять ускорители можно только в исключительных случаях и после консультации с опытным технологом по бетону. Добавки красителей воздуха повышают морозостойкость и устойчивость к воздействию солей разморозки в твердом бетоне, но не способствуют улучшению свойств свежего бетона при замерзании.Модераторы обычно не используются.
Требуемая минимальная температура свежей бетонной смеси приведена в таблице

2. При температуре воздуха строительные работы.

Таблица 2. Минимальная температура свежеприготовленной бетонной смеси

Если свежий бетон или компоненты его исходных материалов нагреваются в холодное время года, необходимо обращать внимание на то, чтобы температура свежего бетона не превышала +30 ° C.Леса, опалубку и другие вспомогательные средства можно снимать только тогда, когда бетон наберет достаточную прочность. В холодную погоду и на морозе бетон достигает необходимой прочности намного дольше, чем в обычных условиях (см. Таблицу 1). В случае сомнений необходимо провести испытание на твердение или определение созревания бетона.
Температуру свежеприготовленной бетонной смеси можно легко повысить путем нагрева добавляемой воды. Перед добавлением цемента, имеющего температуру выше 70 с, его сначала нужно перемешать с зернистым заполнителем.Таким образом можно избежать преждевременного затвердевания бетона.

Температуру свежего бетона также можно повысить, нагревая зерновой заполнитель. Температура бетона с содержанием цемента в норме. 300 кг / м можно определить по следующей приблизительной формуле:

Т БО = 0,1. Т z + 0,2. Т W + 0,7. Т G [° C]

T BO = Свежеприготовленная бетонная смесь
T z = температура цемента
T w = температура воды
T g = температура зерна заполнителя

При приготовлении бетонной смеси нельзя использовать мерзлый зернистый заполнитель.Опалубку и фурнитуру необходимо очистить от снега и льда.
Бетонирование нельзя проводить на промерзшем строительном грунте, промерзших элементах зданий и земельных участках.

Перед продолжением бетонных работ необходимо удалить бетон, поврежденный морозом. После укладки необходимо обеспечить хороший прогрев свежего бетона, чтобы снизить теплоотдачу и поддерживать температуру застывания на соответствующем уровне. Вы должны своевременно подготовить необходимые меры безопасности и использовать их в полном объеме в нужное время.Они зависят, в частности, от погодных условий, видов и размеров строительной конструкции, а также от опалубки.

Зимой нельзя использовать воду при уходе за бетоном. В периоды кратковременных заморозков достаточно использовать теплоизоляционное покрытие (например, покрытие из досок, соломенных или тростниковых циновок, легких строительных плит и матов из искусственного материала). Покрытие желательно с двух сторон для защиты от всплывания пленкой. Коврики из искусственного материала в сочетании с пленкой очень удобны и удобны в использовании.При сильном морозе или в периоды длительного замораживания необходимо прогреть воздушный слой, окружающий свежий бетон. При этом необходимо обращать внимание на то, чтобы бетонная поверхность не высыхала. Этого можно добиться с помощью защитного ограждения (например, рабочей палатки).
Чтобы определить типы ухода за бетоном, см. Также спецификацию B 8 «Concrete Holding and Him».
Если планом предусматриваются строительные работы в зимний период, следует обратить внимание на инструкцию Союза производителей бетона и строительной техники (ДББ) «Производство бетонных работ в зимний период.«

4. Производство бетонных работ в жаркую погоду

Если в жаркую погоду температура свежего бетона повышается до 25 … 30 ° C, консистенция бетона снижается и бетон быстрее застывает. Это необходимо учитывать при транспортировке товарного бетона. При высокой температуре сложно получить желаемую консистенцию бетонной смеси за время, необходимое для ее укладки, что требует повышенной аккуратности и внимательности.Поэтому температура свежеприготовленной смеси должна быть невысокой и по возможности необходимо использовать малотермический цемент с медленным набором прочности.

При жаркой погоде при приемке температура свежеприготовленной бетонной смеси не должна превышать 30 ° С, если соответствующие меры не позволяют установить, что такая температура не окажет отрицательного воздействия. Поскольку многие добавки изменяют свое действие при высоких температурах, необходимо проводить первичные испытания с ожидаемой максимальной и минимальной температурой, прежде всего при использовании добавок, замедляющих схватывание бетонной смеси.

При использовании транспортного бетона необходимо избегать непрерывного перемешивания и задержки приема-передачи бетонной смеси, а также предусмотреть меры по охлаждению транспортных средств (например, оросительное устройство). Возможно, уместно укладывать бетонную смесь в прохладное время дня (утром, вечером, ночью). В особых случаях для охлаждения бетона можно использовать жидкий азот или чешуйчатый лед.

При высокой температуре существует опасность того, что поверхность свежеуложенной бетонной смеси быстро высохнет.Испарение усиливается в ветреную погоду. Во избежание возможного повреждения открытых поверхностей бетонных конструкций в результате образования трещин и потери влаги бетон сразу после изготовления или после снятия опалубки следует подвергнуть дополнительной обработке. Критический период, когда образуются усадочные трещины, часто начинается через час после варки и может продолжаться от 4 до 16 часов. При приготовлении бетона 2-го и 3-го класса контроля при температуре воздуха выше 30 ° С необходимо фиксировать температуру свежеприготовленной бетонной смеси в журнале строительных работ.

Глава 5. Входные параметры HIPERPAV II — Компьютерные инструкции для бетонных покрытий Том II, февраль 2005 г.

Предыдущая | Содержание | След.

В этом разделе обсуждаются входные параметры, которые влияют на поведение JPCP и

CRCP. В этом разделе также будут описаны

общие рекомендации по проектированию и строительству этих типов покрытий. Материалы к этим рекомендациям разделены на

следующие пять основных категорий; они обсуждаются в следующих

разделы.

  1. Дизайн дорожного покрытия —Это

    входы часто выбираются на этапе подготовки к строительству на основе таких факторов, как

    структурная емкость. Однако некоторые из

    эти вводы могут быть скорректированы, возможно, до дня строительства.

  2. Материалы и конструкция смеси — PCC представляет собой комбинацию

    заполнитель, цемент, вода и другие добавки. Для достижения желаемых характеристик бетона, тип и пропорции

    из этих компонентов могут быть изменены.В этом разделе обсуждается, как эти факторы управляют конкретным поведением.

  3. Климат —Климатический

    условия часто являются наиболее непредсказуемыми и неконтролируемыми входами, которые

    влияют на характеристики дорожного покрытия. Пользователь

    необходимо учитывать высокую изменчивость климатических условий и понимать

    чувствительность результатов в зависимости от этих факторов.

  4. Строительство —Строительство

    входы иногда могут быть указаны для удовлетворения конкретных потребностей

    проект.Обычно их модифицируют

    дешевле, чем изменение других переменных, не связанных со строительством. Строительные методы могут повлиять на

    значительно долговечность дорожного покрытия.

  5. Загрузка трафика — больше

    время тротуары подвергаются повышенной нагрузке от транспорта. Тротуар должен выдерживать расчетную

    загрузка трафика. Эти руководящие принципы

    обсудить, как учитывается нагрузка от дорожного движения при долговременном покрытии

    представление.

Следующие

в разделах подробно описаны конкретные рекомендации и инструкции по выбору входных данных.

в каждой из пяти категорий. Так как

эти рекомендации предоставляют только общие рекомендации по выбору входных данных.

параметров, пользователь должен руководствоваться здравым смыслом при выборе окончательного

входные параметры. Чтобы сделать финал

решение, другие факторы, такие как экономика, доступность материалов и простота

строительство также следует учитывать.Эти рекомендации не предназначены для оптимизации процесса принятия решений, но

они действительно предоставляют средства, с помощью которых можно предсказать успех или неудачу

конкретная комбинация входных данных для общей производительности JPCP или CRCP.

5.1 ДИЗАЙН-ВХОДЫ

Расчетные параметры дорожного покрытия обычно

выбирается до начала строительства в зависимости от местоположения объекта. Такие факторы, как тип используемой подосновы

может существенно повлиять как на раннюю, так и на долгосрочную эффективность

JPCP и CRCP.Прочие расчетные параметры,

такие как толщина, дренаж и расстояние между стыками (если применимо), также имеют

влияние на долговременное поведение дорожного покрытия.

5.1.1 Тип покрытия

Конструируются четыре основных типа PCCP.

Cегодня. JPCP является наиболее распространенным. Расстояние между поперечными швами обычно составляет

От 4,5 до 6 м и не содержит арматуры плиты. Если трещина возникает в средней части плиты, только совокупная блокировка сработает.

передавать нагрузку через сустав.Сочлененный

Железобетонное покрытие (JRCP) — еще один вид покрытия. Его поперечные швы длиннее, с

интервалы обычно от 12 до 30 м. Это покрытие усилено в средней части плиты, что позволяет обеспечить более длинный стык.

интервал. Трещины могут возникнуть в середине плиты, где

арматура удерживает покрытие, обеспечивая передачу нагрузки

эффективность. CRCP не имеет

поперечное сужение суставов. это

сильно армирован, и это армирование удерживает закрытыми трещины, которые

форма.Последний тип дорожного покрытия — это

преднапряженное бетонное покрытие (PCP). Это

построен с использованием идеологии предварительно напряженных железобетонных балок — путем применения сжимающего

напряжение через пост-натянутые кабели на тротуар, он может выдерживать большие нагрузки,

и, таким образом, может быть сконструирован с меньшей площадью поперечного сечения и более длинной

пролеты. FHWA и Техасский департамент

Транспорт (DOT) недавно спонсировал некоторые недавние пилотные секции в

Джорджтаун, Техас, за использование сборного ПХФ в проектах быстрого строительства, и

ведутся дополнительные работы по внедрению этой технологии в других

Состояния. (45)

Из этих четырех типов покрытия JPCP включает

наибольшее количество новых и существующих бетонных покрытий. CRCP становится все более популярным из-за

требуется минимальное обслуживание, но составляет лишь небольшую часть

полосы движения бетонного покрытия. PCP

и JRCP используются не так часто, как другие типы. Только JPCP и CRCP будут обсуждаться далее в этих рекомендациях.

5.1.2 Толщина

Расчет толщины JPCP или CRCP обычно

на основе долгосрочных требований к характеристикам дорожного покрытия.Нагрузка, вызванная дорожным движением, может привести к усталости и другим формам

растрескивание, скалывание и разломы. Каждый

из этих типов бедствия можно контролировать в разной степени, указав

более толстое сечение. В целом

более толстое покрытие приведет к снижению потенциала для раннего возраста и долгосрочного

повреждать.

Для CRCP толщина плиты составляет

считается, что влияет на ширину трещины. Толще

тротуары имеют тенденцию приводить к меньшей ширине трещин.Возможное объяснение такого поведения может заключаться в том, что более толстый

тротуары имеют меньшую открытую поверхность по отношению к их объему, чем более тонкие

тротуары. В результате более толстый

тротуары меньше подвержены усадке при высыхании. (16, 19) По ширине трещин более толстые плиты

обеспечивают более высокую жесткость дорожного покрытия, тем самым снижая уровень

прогибы, которым подвергается дорожное покрытие из-за колесных нагрузок. Более тонкие плиты, наоборот,

подвергается большим прогибам, и поэтому возникают более высокие напряжения,

способствуя развитию дополнительных поперечных трещин, тем самым уменьшая

расстояние между трещинами.

5.1.3 Расстояние между стыками

В данном руководстве расстояние между стыками

проектные данные только для JPCP. В начале

возрастов, расстояние между стыками контролирует количество напряжений, которые накапливаются в

тротуар. Суставы снимают

термические и фрикционные напряжения на границе раздела, позволяя контролируемым трещинам

форма. Расстояние между стыками также является

существенный фактор, влияющий на размер отверстия шва. В более позднем возрасте совместное открытие определяет

эффективность передачи нагрузки совокупной блокировки через соединение.Совместное пиление (и дюбели, если они используются)

дорогостоящий, поэтому компромисс между стоимостью и допустимым уровнем стресса обычно происходит в

подбор оптимального расстояния между швами.

5.1.4 Надежность

Надежность — это мера эффективности конструкции (или системы), основанная на индивидуальной вариативности

составная часть. Каждый из входных параметров, определенных в этом исследовании, имеет разную степень изменчивости, связанную с

Это. Концепции надежности используются для уменьшения индивидуальных отклонений до надежности системы.Выбрав определенный уровень надежности,

Пользователь, по сути, выбирает уровень достоверности анализа и приемлемый уровень риска. Например,

если выбрана надежность 95 процентов, пользователь готов принять шанс 1 из 20 (5 процентов), что результаты, полученные с использованием этих рекомендаций, будут выходить за рамки того, что прогнозируется (неконсервативно). Выбрав более высокий уровень надежности,

шансы уменьшаются. Однако чем выше надежность, тем более консервативной может стать конструкция, что делает ее непомерно высокой.

Пользователь должен выбрать оптимальный уровень надежности в зависимости от функции и важности объекта. Для объектов низкого уровня, таких как улицы или

дороги местного значения можно выбрать более низкую степень надежности (от 50 до 85 процентов). Для основного или межгосударственного

автомагистралей следует выбирать более высокую степень надежности (от 90 до 95 процентов).

5.1.5 Дренаж

Отвод воды из слоев дорожного покрытия чрезвычайно важен, если дорожное покрытие должно обеспечивать надлежащую долговечность.

представление.Избыток воды в сочетании с интенсивным движением транспорта может привести к раннему повреждению судна.

структура дорожного покрытия, такая как разломы, поперечное растрескивание и коррозия стальных элементов (дюбелей и стальной арматуры). Вода также может снизить прочность несвязанных гранулированных субстратов.

и земляного полотна. Вода вызывает перекачивание и эрозию материала из-под плиты, что приводит к потере

тротуарная опора. Для CRCP ширина трещин должна быть меньше 0,5 мм, чтобы предотвратить проникновение воды. (2) Скопление воды между плитой и основанием также может вызвать

разрушение бетона, которое приводит к растрескиванию, особенно в морозоустойчивых регионах. Влияние воды на

Свойства дорожного покрытия и их влияние на структурную способность дорожного покрытия необходимо учитывать при прогнозировании долгосрочного поведения JPCP и CRCP.

Для тротуаров обычно используются три различных дренажных системы: 1) поверхностный дренаж; 2) дренаж подземных вод; и 3) структурный дренаж.Эти дренажные системы предназначены для максимально быстрого слива воды вдали от

система дорожного покрытия. При проектировании всех важных автомагистралей следует учитывать использование дренажного слоя в конструкции дорожного покрытия.

5.1.6 Уровни поддержки

Обычно есть спроектированное основание под покрытиями JPCP и CRCP. Основание обычно представляет собой слой гранулированного или стабилизированного материала. Нижний слой накладывает ограничения на

объемные изменения, происходящие в бетонном покрытии в раннем возрасте.Сдержанность — результат трения,

адгезия и напряжения опоры, которые развиваются в зависимости от материалов основания и строительных процедур. Для CRCP в раннем возрасте прочность сцепления бетона с

сталь по-прежнему хрупкая, и фрикционные ограничения играют более значительную роль в дорожном покрытии. После облигации

прочность увеличивается со временем, сдерживание основания более незначительно по сравнению с

к сдержанности, наложенной сталью. (46)

Путем выбора подосновы с минимальным сопротивлением трению на границе плита-основание, ограничение может быть

сведены к минимуму. Это снижает риск возникновения напряжений в дорожном покрытии в раннем возрасте. Разрыватель склеивания может минимизировать удержание плиты, а также уменьшить

возможность отражающего растрескивания от основания с высоким коэффициентом трения, такого как основание из стабилизированного цементом или горячего асфальта (HMA). Типичные значения трения плита-основание для различных типов основания

можно найти в программном обеспечении HIPERPAV II.

Было обнаружено, что тип используемого основания значительно влияет на долговременные характеристики дорожного покрытия. Подбаза должна быть выбрана с учетом

оптимальный отвод воды подальше от плиты. Если вода не может стекать, бетон на стыке может испортиться и отслоиться.

повреждение более вероятно в долгосрочной перспективе. Количество неисправностей также связано со способностью подосновы к

осушать. При наличии воды штрафы

может закачиваться под плиту, увеличивая вероятность возникновения разломов.На непроницаемом основании, например

цементно-обработанное основание, закачка мелких частиц под плиту с одного конца и

эрозия мелких частиц на конце другой плиты может привести к потере

опора, которая может привести к поперечному растрескиванию. Эти бедствия можно предотвратить или отсрочить, если подбаза

обеспечивает хороший дренаж. Хороший дренаж

это один из самых эффективных способов предотвратить накачку. (15)

Свойства земляного полотна влияют на

долгосрочное поведение дорожного покрытия, особенно в сезонных морозах (см.

Раздел 5.3.2). В этих

В разных регионах модуль упругости земляного полотна значительно меняется при изменении

времена года. Разные субклассы

по-разному влияют такие эффекты, как ослабление оттепели. Хорошо дренированные песчаные почвы имеют тенденцию к

более высокая несущая способность, в то время как глинистые почвы обычно слабее. (17)

5.1.7 Передача нагрузки

Передача нагрузки обычно понимается как

способность покрытия передавать нагрузки через стык или трещину от одной плиты

к другому.Передача нагрузки в суставах или

трещины в бетонном покрытии могут быть обеспечены блокировкой заполнителя и

механические приспособления, например, дюбели. Когда

нагрузки прикладываются около стыка или трещины для покрытия с плохой передачей нагрузки

КПД, часто развиваются значительные прогибы. Хорошая эффективность передачи нагрузки между соединениями или трещинами.

снижает уровень этих прогибов и напряжений. Прогиб и напряжение уменьшаются, поскольку соседняя плита

помогает выдерживать нагрузку.Основные факторы

известно, что влияет на эффективность передачи нагрузки, включая величину нагрузки, количество

применения, толщина плиты, раскрытие швов, опора земляного полотна и заполнитель

характеристики. (47)

5.1.7.1 Совместная конструкция

Покрытие из JPCP склонно к растрескиванию

из-за сдерживания движений расширения и сжатия при изменении температуры

и влажность. Поперечный и

продольные швы обычно распиливаются или формируются через равные промежутки времени, чтобы

контролировать расстояние между трещинами и обеспечивать однородную форму, которую легче

уплотнение от проникновения воды или несжимаемых жидкостей.Глубина стыка должна быть рассчитана таким образом, чтобы

ослабленная плоскость, усиливающая напряжения в месте соединения и

поэтому вызывает появление трещины в этой точке. Однако глубина стыка также влияет на передачу нагрузки.

потому что площадь сцепления заполнителя по толщине плиты равна

уменьшенный.

5.1.7.2 Нагрузка

Передача через механические устройства

Приложение нагрузок либо по температуре

или колесная нагрузка, может передаваться с одной плиты на другую с помощью дюбелей

с JPCP или стальной арматурой с CRCP.Дюбели в JPCP позволяют плитам расширяться и сжиматься, пока

ограничение вертикального перемещения от одной плиты к другой, чтобы избежать

сбой. С CRCP расширение и

сжатие плит сдерживается сталью, чтобы не допустить трещин

тугой. Хотя сталь не предназначена

для передачи нагрузки сталь ограничивает вертикальное движение CRCP, таким образом

снижение стрессов. Циклические нагрузки

обычно вызывают раздавливание бетонных частиц на стыке дюбелей из-за

высокие сжимающие напряжения, возникающие в этих местах.В конце концов дюбель расшатывается, потому что

вокруг дюбеля образуются пустоты, поскольку частицы измельченного бетона

удаленный.

5.1.7.3 Нагрузка

Передача через агрегатную блокировку

При отсутствии дюбелей заполните

блокировка может обеспечить передачу нагрузки на стыках и трещинах. Агрегатная блокировка — это в первую очередь функция

характеристик агрегата, включая размер агрегата, угловатость,

и истирание.В контролируемой

лабораторное исследование, Nowlen исследовал влияние агрегатных характеристик

при передаче нагрузки. (13) Майор

результаты этого исследования включали:

  • Увеличенный максимальный размер заполнителя и его угловая форма улучшили эффективность передачи нагрузки, особенно для более широких отверстий в стыках.
  • Эффективность передачи нагрузки уменьшается с кумулятивным повторением нагрузки; однако агрегаты с повышенной твердостью сохраняли более высокую эффективность передачи нагрузки.
  • Потеря эффективности передачи нагрузки при приложении нагрузок была подтверждена McCullough et al. в исследовании передачи нагрузки на CRCP. (2)
5.1.7.4 Влияние ширины стыка / трещины на передачу нагрузки

Ширина усадочного шва или трещины играет важную роль в эффективности передачи нагрузки, обеспечиваемой блокировкой заполнителя. Ноулен разработал коэффициент рыхлости, который является функцией размера заполнителя и раскрытия стыка. (13) В своем исследовании он показал, что более широкие суставы

соответствуют менее эффективным передачам нагрузки, обеспечиваемым блокировкой агрегата. В исследовании, проведенном McCullough и др., Снижение эффективности передачи нагрузки в CRCP также было обнаружено с большей шириной трещин. (2)

5.1.8 Арматура

Основные свойства стали, которые, как известно, влияют на поперечное растрескивание CRCP, включают процентное содержание продольной стали, размер стержня и вертикальное расположение продольной стали по отношению к толщине сляба.

5.1.8.1 Процент продольной стали

Увеличение процента продольной арматуры увеличивает устойчивость. По мере увеличения уровня сдерживания увеличивается и количество трещин, которые

развиваются, что приводит к уменьшению расстояния между трещинами. Кроме того, шаг поперечной стали обычно является функцией

от количества использованной стали. это

считалось, что по мере увеличения количества стали средние напряжения в стали становятся

уменьшается, что приводит к меньшему удлинению стали, что, в свою очередь, приводит к

уменьшение ширины трещины. (16) Предыдущие исследования показали, что это

Эффект значительный для стали с процентным содержанием 1 процент или меньше.

5.1.8.2 Сталь

Площадь поверхности (размер стержня)

Для данного количества стали больший стержень

размеры приводят к меньшей площади поверхности стали. Среднее расстояние между трещинами уменьшается с увеличением доли стали

площадь поверхности к объему бетона. А

Возможное объяснение этого эффекта заключается в том, что высокие растягивающие напряжения в

сталь в местах трещин переносится на бетон в зависимости от

площадь поверхности стали и деформационные характеристики продольной стали. (46) На

С другой стороны, чем больше площадь соединения, тем больше сталь ограничивает

движение бетона, и поэтому ожидается, что более плотные трещины

результат. Однако некоторые исследования

обнаружили, что, хотя эта теория верна для агрегатов известняка, противоположное

Для кремнистых агрегатов наблюдается тенденция. (19)

5.1.8.3 Вертикальное расположение стали и количество слоев стали

В раннем возрасте бетон подвергается дифференциальным градиентам температуры и влажности на глубине

плиты, в первую очередь, в зависимости от климатических условий и методов отверждения.Расположение стали по глубине покрытия влияет на ширину трещин. Например, поскольку усадка при высыхании больше

выражена на поверхности плиты, размещение стали близко к поверхности позволяет более эффективно удерживать ширину трещин плотной. Тем не менее, вокруг

стали. Размещение двух матов было реализовано в спецификациях Texas DOT для дорожных покрытий толщиной более 330

мм. Это помогает поддерживать оптимальный

Отношение площади сцепления стали к объему бетона, а также позволяет использовать сталь ближе к

поверхность CRCP, где деформации усадки приводят к образованию больших трещин

ширины.В HIPERPAV II количество

стальные маты используются только для определения изменения процентного содержания стали. По мере появления новых моделей, учитывающих

влияние на усадку и другие характеристики в зависимости от глубины стали

и количество барных ковриков, они могут быть включены в HIPERPAV II.

5.2 ДИЗАЙН ВХОДА ДЛЯ МАТЕРИАЛОВ И СМЕСИ

PCC состоит из трех основных компонентов:

заполнитель, цемент и вода. Модифицировать

особое свойство PCC, SCM и химических примесей также может быть

использовал.SCM включает, но не ограничивается

to, пуццоланы, летучая зола и измельченный гранулированный доменный шлак (GGBFS). Химические добавки, которые можно использовать, включают:

суперпластификаторы, водоредукторы и замедлители схватывания. Армирование волокном, синтетическим или стальным, является еще одним

добавка. СКМ и добавки часто могут

влияют на поведение ПКК в раннем возрасте в период гидратации, особенно

в быстрых миксах. Тем не мение,

модификации трех основных компонентов PCC, как по типу, так и по содержанию, могут

также влияют на общие характеристики бетона.

В следующих разделах будут выделены

влияние параметров материала на поведение PCC, с акцентом на

быстрые миксы.

5.2.1 Агрегаты

Агрегаты, как по объему, так и по массе,

самый крупный компонент смеси PCC. От

по объему, они составляют от 60 до 80 процентов от обычного веса бетона. Из-за этого совокупные свойства могут

существенно влияют на раннюю и долгосрочную работоспособность

конкретный.Характеристики

связь между бетонной пастой и заполнителем также является важным фактором

по конкретному исполнению. Очень рано

возраст, связь между заполнителем и цементным раствором еще не достигла своего предела.

максимум. Скорее всего произойдет сбой

в этой слабой зоне. В это очень рано

возраста, совокупная прочность не сильно влияет на поведение бетона. Однако, как только эта связь сформировалась, тогда

совокупная прочность имеет большее влияние на прочность бетона.Свойства PCC обычно моделируются как

взвешенная комбинация свойств отдельного компонента.

По химическому составу агрегаты состоят из одного

или более минералов. Агрегаты обычно

образуются естественным путем, но могут быть искусственными (например, стальные шлаки). Многие агрегаты можно разделить на два

общие категории известковых или кремнистых. Известняковые агрегаты включают известняки и доломиты. Кремнистые агрегаты включают граниты и

кварцы.Некоторые агрегаты, в частности

песок и гравий могут быть смесью этих двух типов.

При прочих равных условиях, конкретные

тротуары, построенные из заполнителей с низким КТР (например, многие

известковые агрегаты) работают лучше, чем агрегаты, построенные с

высокий КТР (например, многие кремнистые агрегаты). В дорожном покрытии могут образовываться более высокие напряжения из-за высокого коэффициента

агрегаты испытывают большее расширение и сжатие из-за температуры

изменения.Эти более высокие напряжения могут

образуют трещины, снижающие долговечность. Если используется агрегат с низким КТР, термическое воздействие уменьшается.

усадка. В окончательном отборе

совокупный тип, факторы, отличные от CTE, такие как доступность и стоимость, должны

быть включенным в процесс принятия решений. Если кремнийсодержащий заполнитель с высоким КТР — единственный доступный на месте

материала, следует принять меры для сведения к минимуму повреждений в раннем возрасте. Эти меры предосторожности, такие как охлаждение

крупный заполнитель перед использованием, будет рассмотрен более подробно в следующих

разделы.

Суммарная доля дизайна смеси

может также влиять на поведение в раннем возрасте, хотя это считается

относительно нечувствителен по сравнению с другими. Однако за счет увеличения относительной доли агрегата в

дизайн смеси по сравнению с другими составляющими, жесткость смеси

будет выше как для пластического, так и для твердого состояния. Следовательно, напряжения будут больше, и потенциал

повреждение в раннем возрасте будет больше.

Прочие совокупные свойства, включая форму

и градация, а также влияют на поведение дорожного покрытия в долгосрочной перспективе.

как в раннем возрасте. В JPCP это может быть

только агрегатный блокиратор, передающий нагрузку на суставы. Агрегаты угловой формы обеспечивают

лучшая передача нагрузки через соединение, чем у круглых агрегатов. Точно так же большие агрегаты лучше способны

чтобы перекрыть отверстие в стыке, и твердые агрегаты способны противостоять стыку

напряжения сдвига.Связь между

угловатый заполнитель и цементная матрица, как правило, также выше, часто

что приводит к более высокой прочности на изгиб. Однако угловой заполнитель может снизить удобоукладываемость свежей смеси.

увеличение содержания воздуха при укладке.

Прочность агрегата также влияет на

долговечность дорожных покрытий. Заполнитель должен сопротивляться износу, вызванному погодными условиями, например:

замораживание-оттаивание и смачивание-сушка.Следует избегать использования глиняных шариков и сланцев из-за их восприимчивости.

к влажному набуханию. Если заморозить-разморозить

восприимчивые агрегаты находятся у поверхности дорожного покрытия, они могут расширяться

и вырваться из поверхности тротуара. Агрегаты с низкой износостойкостью обычно имеют более высокую пористость и

легко насыщается. На тротуарах с плохим

дренаж, насыщенные агрегаты на дне плиты могут вызвать образование D-трещин.

форма, которая может продвигаться вверх.

Впитывающая способность заполнителя напрямую.

коррелирует с усадкой бетона. Граниты и кварц имеют низкую абсорбцию и малую усадку, в то время как

песчаник и сланец имеют более высокую абсорбцию и, следовательно, более высокую усадку.

Тип крупного заполнителя также имеет

заметное влияние на растрескивание и растрескивание. В CRCP было обнаружено, что тротуар, построенный из дробленого

известняк имел меньше повреждений, чем те, что построены из кремнистой реки

гравий.Причины этого могут включать

меньшая жесткость и лучшее сцепление с цементной матрицей в известняке

конкретный.

Основные совокупные факторы, которые, как известно, влияют

Характеристики растрескивания CRCP включают его угловатость, прочность сцепления

свойства, КТР и усадочные свойства при высыхании. Предыдущие исследования показали, как

угловатость и прочностные свойства заполнителя играют важную роль

в развитии прочности бетона на разрыв.Как взлом в форме CRCP всякий раз, когда

растягивающие напряжения превышают предел прочности бетона,

характеристики используемого типа крупного заполнителя будут влиять на трещину

интервал. В частности, агрегаты с

повышенная угловатость обеспечивает более высокий предел прочности на разрыв, чем округлые агрегаты. (46) Поскольку крупнозернистый заполнитель является одним из основных компонентов

смеси, усадка при высыхании и КТР заполнителя обычно будут определять

сжатие / расширение бетона.Как упоминалось ранее, различия в КТР стали и

бетон вызывает внутреннее ограничение изменения объема, которое создает напряжения

в бетоне и, следовательно, влияет на растрескивание. Как правило, крупные агрегаты с высоким КТР приводят к более коротким трещинам.

интервалов, чем агрегаты с низким КТР. (19) Некоторые

исследования также показали, что агрегаты с низким КТР приводят к уменьшению трещин

ширины. (19) Усадка бетона при высыхании — результат

нескольких факторов, в том числе соотношение воды и влаги, относительная влажность, метод отверждения,

и крупнозернистый тип заполнителя.В

результирующая усадка при высыхании повлияет на расстояние между трещинами, так как усадка при высыхании

способствует изменению объема бетона и, следовательно, напряжению

разработка. Агрегаты с более высокой

характеристики усадки при высыхании обычно приводят к более широким и более близким трещинам.

расстояния между трещинами.

5.2.2 Цемент

Свойства конкретного изменения как функция

времени, в первую очередь из-за изменений в цементном тесте. Это особенно верно в начале

возрастов.Потому что процесс гидратации

сложные и смешанные, эти общие рекомендации следует использовать с

осторожность. Неправильный выбор

Тип цемента может привести к ухудшению характеристик покрытия. Четыре основных типа цемента, обычно используемых для мощения бетона.

являются:

  • Тип I: Обычный цемент.
  • Тип II: Умеренная сульфатостойкость.
  • Тип III: Высокая ранняя прочность.
  • Тип V: Высокая сульфатостойкость.

Из них наиболее распространены типы I, II и III.

обычно используется для быстрого микширования. Тип V используется только изредка для строительства PCCP в областях с высокими

содержание сульфатов в почве из-за противообледенительных солей или в засоленных средах

возле моря.

Все эти четыре типа цемента являются гидравлическими.

цементы, которые химически реагируют с водой. Эта реакция генерирует тепло, и для каждого типа цемента выделяется тепло.

в разном количестве по разному тарифу.Прочность PCC напрямую зависит от количества выделяемого тепла.

этой химической реакцией. В общем,

Цемент III типа выделяет тепло раньше, чем другие типы цемента.

цемент. Это высокая ранняя сила

цемент. Тип V находится на другом

крайний. Медленно выделяет тепло и

в результате медленно набирает силу.

Цемент III типа часто указывается в

быстрые миксы. Это позволяет тротуарам

открываться только вскоре после постройки.Однако это может привести к пагубным побочным эффектам. Из-за сильного тепловыделения дорожное покрытие в раннем возрасте

стрессы могут быть весьма значительными. Трещины могут быть заметны при остывании бетона с максимума.

тепло увлажнения. Использование типа III

за цементом для быстрого мощения следует внимательно следить. В дополнение к цементам Типа III, Типа I и

даже цементы типа II использовались в быстродействующих смесях. Эти приложения могут быть успешными, если меры

принимаются для максимального увеличения прочности бетона при строительстве дорожного покрытия

для всех критериев открытия, кроме самых коротких.

В целом, цемент типа I рекомендуется в

ускоренные миксы, если не требуется очень короткий критерий открытия, или если Тип

Цемент I не может обеспечить необходимый прирост прочности. Когда требуется цемент типа III, рекомендуется время

максимальной теплоты гидратации можно установить на другое время в качестве максимальной температуры воздуха

температура. Для этого может потребоваться, чтобы

строительство происходит ближе к вечеру или вечером. Ночное мощение рекомендуется на юго-западе.

Например, в США в летние месяцы.

Количество цемента в бетонной смеси

влияет на его поведение в раннем возрасте. Большое содержание цемента обычно вызывает проблемы с усадкой, а также приводит к

значительный уровень тепла в плите. Однако более высокое содержание цемента может улучшить удобоукладываемость и

сила. Однако те же два

преимущества могут быть достигнуты путем регулировки соотношения Вт / см или с помощью

примеси. Позднее рекомендуется

улучшить удобоукладываемость и прочность бетона.Отношение Вт / см определяется как масса смешанной воды (включая свободную

влага на заполнителях), разделенная на общую массу цемента и любых

дополнительные вяжущие материалы, включая летучую золу, микрокремнезем и

GGBFS. Это соотношение важно, так как оно

определяет общую прочность смеси, а также другие механические

свойства, такие как ползучесть и усадка. Поскольку увеличение соотношения Вт / см обычно снижает прочность,

следует держать как можно ниже, сохраняя при этом работоспособную смесь.Дополнительная информация о дизайне смесей

пропорции можно найти в литературе.

Различные типы цемента также имеют

отличается долговечностью. Как правило, чем мельче цемент измельчается (как для типа III), тем выше

увеличение силы в раннем возрасте, но меньшее увеличение силы в более позднем возрасте

возрастов. Бетон, построенный по типу I

цемент продолжает набирать прочность по мере созревания в полевых условиях. Цемент мелкого помола (Тип III)

менее долговечны, чем цементы с более грубым помолом (Тип I). (5) Точно так же бетон с более высокой прочностью часто имеет многочисленные трещины.

5.2.3 Химические добавки

Можно использовать несколько типов химических примесей.

добавлен в бетон для строительства тротуаров. Добавки можно использовать для бетонирования в жаркую и холодную погоду.

условия. Ниже приводится список

различные типы химических добавок и то, как их использование влияет на PCC

смеси.

5.2.3.1 Ускорители

Добавки-ускорители повышают

набор силы в раннем возрасте.Кальций

хлорид обычно используется в добавках ускорителей. Ускорители можно использовать вместо цемента типа III, если

цемент недоступен или стоит слишком дорого. Такие же меры предосторожности при использовании цементов типа III даны при использовании

ускорители. Их использование также может привести

к долгосрочным проблемам с долговечностью, связанным с высокой температурой в раннем возрасте

образование, повышенная усадка при сушке, пониженная способность к ползучести, потенциал

коррозия арматуры и образование накипи.

5.2.3.2 Воздух

Двигатели

Воздухововлекающие агенты являются наиболее часто используемыми

Примесь ПКК. Они увлекают микроскопические

пузырьки воздуха в бетоне. Минимум

уровень вовлечения воздуха обычно указывается в строительных спецификациях,

поскольку было показано, что он увеличивает долговечность бетона, а также

его работоспособность. Тем не мение,

воздухововлечение снижает прочность бетона, поэтому следует соблюдать осторожность при

используя его, особенно в жаркую погоду.

5.2.3.3 Замедлители

Замедлители схватывания увеличивают время схватывания бетона,

снижают скорость набора силы и обычно действуют как водоочистители. Они могут быть полезны при длительных перевозках от

бетонный завод к месту разливки. Однако они могут повредить структуру бетона. Замедлители могут компенсировать возросшую силу

выигрывают при строительстве в жаркую погоду, но они редко используются в ускоренном режиме

тротуары.

5.2.3.4 Суперпластификаторы

Суперпластификаторы могут уменьшить количество

вода, необходимая для получения работоспособной бетонной смеси при правильном использовании. Это высокопроизводительные редукторы воды, которые могут

снизить потребность в воде на 12–30 процентов. Их можно использовать для уменьшения соотношения Вт / см, увеличения прочности бетона,

и ускорить развитие силы. Суперпластификаторы часто используются в быстродействующих смесях из-за этого.

благотворно влияет в жарких погодных условиях.Обычно их добавляют на строительной площадке, потому что

повышение удобоукладываемости кратковременное, от 30 до 60 минут.

5.2.3.5 Редукторы воды

Редукторы воды действуют аналогично

суперпластификаторы, но в меньшей степени. Они сокращают потребность в воде как минимум на 5 процентов и могут производить желаемый

спад. Они могут продлить рабочее время

бетона на пару часов, а также ускоряет прочность бетона

прирост.Однако они могут значительно

увеличивают усадку при высыхании, поэтому при их использовании следует соблюдать осторожность. Водоредуцирующие добавки улучшают

удобоукладываемость за счет изменения электрического заряда частиц цемента, который

улучшает диспергирование частиц цемента и делает больше воды доступной для

увлажнение. Следовательно, гидратация

цемент улучшается с последующим небольшим увеличением прочности

разработка.

Из этих химических добавок воздухововлекающие

считаются важным элементом PCC (если применимо).В общем, многие дизайны миксов могут быть

разработан с использованием воздухововлекающего агента, суперпластификатора и, возможно, ускорителей. Эти материалы следует использовать на основе прошлых

опыт, доступность и экономичность.

5.2.4 Дополнительные вяжущие материалы

Летучая зола, микрокремнезем и GGBFS имеют все

было показано, что в более позднем возрасте увеличивает прочность на сжатие и растяжение и / или

долговечность бетона (пониженная проницаемость) при правильном использовании.Обобщить действие

СКМ по свойствам бетона. Каждый

могут по-разному влиять на поведение бетона.

5.2.4.1 Зола-унос

Пуццоланы, такие как летучая зола, являются наиболее

распространенный тип SCM. Эти минералы

частично заменяют цемент, а некоторые (особенно зола-унос класса F) улучшают

удобоукладываемость, уменьшают теплоту гидратации бетона и замедляют

время схватывания бетона.Преимущества

Замена цемента летучей золой включает улучшение удобоукладываемости и снижение потребности в цементе. (48) В

прочность бетона в раннем возрасте обычно снижается за счет добавления летучей золы. (49) Однако достигается удовлетворительный долгосрочный прирост прочности. Общие диапазоны замены цемента мухой

зола составляет от 10 до 50 процентов. Как правило, летучая зола замедляет гидратацию цемента, следовательно, замедляет рост прочности. Этот эффект замедления более значителен при низких температурах.Летучая зола класса C обладает более высокими вяжущими свойствами, чем летучая зола класса F.

более высокое содержание свободной извести.

5.2.4.2 Измельченный доменный гранулированный шлак

GGBFS обычно используется в бетоне

операции из соображений экономии в пропорции от 25 до 50 процентов по весу

замена цемента. Высший шлак

содержимое используется для прочности или устойчивости к сульфатам. Включение GGBFS в микс имеет тенденцию

продлить гидратацию, но в долгосрочной перспективе сила увеличивается до

удовлетворительный уровень в зависимости от процента замены цемента.Время схватывания бетона увеличивается с увеличением

использование GGBFS. (49) Финал

установка PCC может быть отложена на несколько часов, в зависимости от

температура окружающей среды и пропорции смеси. (49) Значительный

наблюдается замедление времени схватывания PCC для отверждения

температура ниже 23 ° C. (49) при

температурах ниже 10 ° C развитие прочности GGBFS плохое, и

использование не желательно.

5.2.4.3 Пары кремнезема

Дым кремнезема снижает проницаемость

смешивать и значительно увеличивает его прочность на сжатие. Использование микрокремнезема, несмотря на его

преимущества, часто ограничены из-за снижения удобоукладываемости, удобоукладываемости, текучести,

и отделимость. Замена цемента

с дымом кремнезема было ограничено в некоторых стандартах до 10 процентов. (48) Однако до 15 процентов микрокремнезема было включено

успешно в бетоне. (49) Введение микрокремнезема улучшает гидратацию цемента. Развитие тепла гидратации в

обычный PCC с дымом кремнезема был таким же высоким, как и быстрый

затвердевает только цемент для определенных пропорций смеси. (9)

5.2.5 Смешанный дизайн

Конструкции бетонной смеси должны быть оптимизированы для

удобоукладываемость, прочность, экономичность и другие свойства бетона перед использованием

эти рекомендации. Несколько дизайнов микса

подходят для бетонных покрытий.Выбранный дизайн должен быть адаптирован к конкретной среде.

тротуар будет подвергаться воздействию в течение всего срока службы. Для бетонных покрытий, высокая начальная прочность, высокий предел прочности.

прочность и низкая проницаемость — все это необходимые критерии высокой производительности.

тротуары. Ряд других факторов должен

учитываться при проектировании смеси.

Один из важнейших факторов, влияющих на

Свойства затвердевшего бетона — это соотношение Вт / см.Это соотношение контролирует качество пасты.

и, следовательно, влияет на долговечность и прочность бетона. Бетон представляет собой смесь пасты и

агрегат, поэтому агрегатные свойства и характеристики очень

важен для качества бетона. Совокупная градация и размер, форма и текстура поверхности частиц

все важно.

Еще одним ключевым фактором является 28-дневный срок службы бетона.

сила. 28-дневная сила должна быть

выбран для удовлетворения критериев долгосрочного проектирования.Правильный выбор может задержать или даже предотвратить усталость и вызванные движением транспорта.

растрескивание. Рекомендуется, чтобы

в конструкции должна быть выбрана максимально возможная прочность, уравновешивая неблагоприятные эффекты

из-за высокой усадки и быстрого тепловыделения.

Другие факторы, такие как усадка, должны

также учитываться в процессе разработки смеси. Если содержание пасты в бетоне слишком велико, могут образоваться усадочные трещины.

форма. Чтобы добиться меньшего содержания пасты,

градация агрегата может быть оптимизирована и, в некоторых случаях, также будет

приводят к увеличению прочности смеси.

Поскольку многие компоненты PCC могут

оказывают как положительное, так и отрицательное влияние на свойства бетона,

спроектированная смесь сначала должна быть проверена по числовому

методические рекомендации. Если смесь не проходит этот тест,

в смесь могут быть внесены изменения на основании инженерной оценки и

критерии изложены здесь.

5.2.6 Сила и зрелость

Начало развития прочности бетона

после схватывания бетона.Сила

развивается в основном как функция соотношения Вт / см; цемент, добавки и

совокупные характеристики и содержание; температура отверждения; и состояние влажности. Прочность бетона зависит от

прочность цементного теста, прочность заполнителей и сцепление

прочность границы раздела цемент / заполнитель.

Скорость развития силы

функция свойств цемента, таких как тонкость цемента и цемент

используемых соединений, а также СКМ и добавок.Как правило, цементы с более высокой степенью измельчения имеют тенденцию к более быстрой гидратации.

и развить высокую раннюю силу, хотя развитие силы позже

возраст может быть ниже по сравнению с более грубым цементом. Кроме того, было замечено, что мелкозернистые цементы

связанные с проблемами долговечности. (5) А

аналогичное влияние на рост прочности происходит при отверждении бетона при

высокие температуры. Быстрая сила

увеличение наблюдается в раннем возрасте, при этом наблюдается менее резкое увеличение силы.

отметил долгосрочную прочность.

Также важно отметить эффект

влажности на прочность бетона. Для

бетонные покрытия, выраженные профили влажности могут возникать как следствие

климатические условия. Когда бы

внутренняя относительная влажность в бетоне падает ниже 80 процентов, прочность

развитие сильно страдает. (6)

Основной причиной отказа в поведении в раннем возрасте является растягивающее напряжение; поэтому прочность бетона на растяжение обычно является основным вопросом при оценке поведения бетонных покрытий.

Информация о зрелости может быть получена в результате лабораторных испытаний, как указано в Американском обществе по испытаниям и материалам.

(ASTM) C 1074. (50) С

При таком подходе прочность бетона прогнозируется путем соотнесения полученной прочности

в лаборатории до особой зрелости бетона в полевых условиях

согласно его температурной истории.

5.2.7 Модуль упругости PCC

Как и в случае прочности, процесс твердения

бетон способствует его жесткости или модулю упругости.Модуль упругости бетона составляет

напрямую связано с прочностью бетона, а также зависит от типа

агрегаты и его объем в бетонной смеси. Как правило, более высокая жесткость бетона приводит к более высоким напряжениям.

на тротуар.

5.3 КЛИМАТИЧЕСКИЕ ВХОДЫ

Климатические параметры обычно имеют

наибольшая вариативность всех входов HIPERPAV II. Фактические погодные условия непредсказуемы, поэтому следует соблюдать осторожность.

используется при выборе этих входов.«Средние» значения климатической нагрузки могут быть удовлетворительными для большинства

моделирования, но пользователь должен также проверить влияние экстремальных условий. Необходимые климатические данные для HIPERPAV II

можно получить в Национальной метеорологической службе, в метеорологической

отдел местных СМИ или из погодного альманаха. HIPERPAV II имеет дополнительное преимущество:

хранение этой информации во внутренней базе данных.

5.3.1 Климатические факторы раннего возраста

Никто не имеет прямого контроля над

условия окружающей среды во время строительства, но косвенный контроль

доступно при выборе времени суток и сезона.Пять ключевых климатических параметров напрямую влияют на

ранние показатели бетонных покрытий:

  • Температура окружающего воздуха.
  • Солнечная радиация (в зависимости от облачности).
  • Скорость ветра.
  • Средняя относительная влажность.
  • Относительная влажность.

Первые три параметра влияют на дорожное покрытие.

температура, а затем напряжения, возникающие из-за теплового расширения

и сокращение.Последние два

параметры (а также первые три в меньшей степени) в первую очередь влияют

усадка покрытия при высыхании, и это необходимо учитывать.

Облачный покров — необходимая составляющая

методические рекомендации. Облачный покров соответствует

солнечному излучению и теплу, которым подвергается тротуар в то время

строительства. Облачный покров может быть

оценивается на основе знания региональных погодных условий для конкретных

строительный сезон.Для жаркой погоды,

солнечно — критическое состояние, по сравнению с частичной облачностью и пасмурностью. С другой стороны, пасмурные погодные условия могут

быть более критичным при бетонировании в холодную погоду, так как это состояние может повлиять на

прирост силы. Опять же, эти входы

можно получить из электронной базы данных в программе HIPERPAV II.

Windspeed также влияет на дорожное покрытие в раннем возрасте

поведение. Ветер может вызвать конвективный

охлаждение незащищенного или минимально защищенного покрытия.Это может способствовать нежелательному поведению,

например тепловой удар. Кроме того,

высокая скорость ветра удаляет влагу с поверхности дорожного покрытия, увеличивая

возможность чрезмерной усадки. Могут быть приняты меры по уменьшению воздействия ветра за счет различных отверждений.

методы, такие как одеяла или полиэтиленовая пленка.

5.3.2 Долгосрочные климатические воздействия

В долгосрочной перспективе влиятельные климатические

условия в первую очередь:

  • Температура воздуха.
  • Осадки.
  • Циклы замораживания-оттаивания.
5.3.2.1 Воздух

Температура

Подобно поведению на тротуаре в раннем возрасте,

температура воздуха будет влиять на температурный градиент в плите в долгосрочной перспективе,

влияние напряжений скручивания и коробления. На расширение и сжатие бетона также влияют изменения в

температура в долгосрочной перспективе.Плита

сжатие увеличит ширину трещины или шва и повлияет на нагрузку

пропускная способность в этих местах. Кроме того, более вероятно проникновение воды и несжимаемых жидкостей.

возникать на более широких трещинах или стыках.

5.3.2.2 Осадки

Воздействие осадков на асфальт

производительность будет в значительной степени зависеть от эффективности дорожного покрытия.

дренаж. Вода от дождя обычно

проникает через трещины или стыки, обочины и края тротуара.Наличие воды в асфальте,

в сочетании с повторением тяжелых нагрузок обычно приводит к откачиванию

мелкие частицы, разрушение материала основания и потеря опоры, что влияет на

производительность дорожного покрытия. Длительные периоды

дождя, даже низкой интенсивности, может быть более разрушительным для тротуара, чем

короткие периоды осадков с высокой интенсивностью. Поглощение влаги почвой будет более выраженным при первом

условие.

5.3.2.3 Циклы замораживания-оттаивания

Морозное пучение в конструкции дорожного покрытия — это

результат отрицательных температур в сочетании с наличием воды в

дорожное покрытие, вызванное атмосферными осадками или другими источниками, такими как грунтовые воды и

движение уровня грунтовых вод в жидкой или парообразной форме. Морозное пучение — это поднятие дорожного покрытия из-за образования

кристаллы льда в морозоустойчивом грунте или основании. (51) В отличие от покрытий HMA, где имеют место повреждения

из-за потери опоры земляного полотна при таянии льда, для бетонных покрытий,

способность распределять нагрузки на большие площади делает этот тип покрытия

менее восприимчивы в период оттаивания. (52) Однако подъем дифференциала под

плиты тротуара при отрицательных температурах и наличии влаги на

земляное полотно увеличивает напряжения в сочетании с действием транспортных нагрузок.

Замерзание-оттаивание также влияет на долговечность бетона. При отрицательных температурах вода в

поры цементного теста имеют тенденцию расширяться, вызывая кумулятивное повреждение

бетон со временем. Более низкое соотношение Вт / см

и воздухововлекающие добавки обычно используются в морозильных зонах для уменьшения

конкретное повреждение.Низкое соотношение Вт / см

обычно приводит к уменьшению пор в цементном тесте. Воздухововлечение в бетон обеспечивает место для воды, которая

свободно входит в состав цементного теста и расширяется при отрицательных температурах.

5.4 КОНСТРУКТИВНЫЕ ВХОДЫ

Факторы, влияющие на влажность или

температурное состояние бетонного покрытия во время строительства также повлияет на

его поведение в раннем возрасте. Строительство

методы для JPCP и CRCP предоставляют некоторые из наиболее важных параметров, которые

влияют на поведение дорожного покрытия в раннем возрасте и его долговечность.Это также самые гибкие параметры,

потому что эти факторы часто можно изменить на месте. В большинстве случаев это может предотвратить повреждение в раннем возрасте и обеспечить

долговечное покрытие. В этой секции,

Обсуждаются пять строительных вопросов: лечение, время суток строительства,

начальная температура смеси PCC, методы и время распиловки, а также начальная основа

температура.

5.4.1 Отверждение

Способы и время отверждения обычно влияют на

развитие напряжений и прочности бетона.Процедуры отверждения контролируют потерю влаги в дорожном покрытии, влияя на

усадочные напряжения при высыхании. Кроме того,

потеря влаги из-за плохих условий твердения может уменьшить бетон

сила. Есть несколько методов отверждения.

легко доступны для строительства PCCP. Выбор правильного метода отверждения является ключом к созданию

высококачественное бетонное покрытие. Из-за сложности процесса строительства дорожного покрытия звук

мнение следует использовать в дополнение к общим рекомендациям, приведенным здесь.

Наиболее распространенным методом отверждения является

применение жидкой мембраны, обычно белого цвета. Назначение данного типа отвердителя

заключается в минимизации растрескивания при усадке за счет минимизации избыточной потери влаги через

испарение. Один из двух общих

методы нанесения этого типа состава — использование штанги опрыскивателя, которая

пересекает ширину заливки и равномерно наносит мембрану струями распылителя

разнесены по ширине тротуара.В

второй метод — использование палочки или другого ручного устройства, которое направляется

человеческий контроль. Ни один из этих

методы приложения безотказны. В

Норма внесения обычно неравномерная, при этом некоторые участки дорожного покрытия

большая потеря влаги, чем у других. А

жидкая мембрана полезна для минимизации потери влаги при использовании

правильно. Двойной или тройной

применение жидкой мембраны может привести к еще более низкому потенциалу влажности

бедствия, связанные с потерей (например,г., пластическая усадка растрескивания).

Второй метод отверждения:

полиэтиленовая пленка. Если используется

Собственно, этот метод очень полезен для удержания влаги. При нанесении защитного покрытия влажность уменьшается.

в ловушке под почти непроницаемым слоем. Это сводит к минимуму испарение и усадку при сушке. Однако, если защитное покрытие ненадежно

крепится к поверхности краевыми утяжелителями, сквозь отверстия может попадать ветер

и увеличивают вероятность повреждения в раннем возрасте.Кроме того, поскольку пленка не может быть размещена до тех пор, пока PCC

затвердела достаточно, чтобы выдержать помехи от укладки листового материала,

Обычно сначала наносится жидкая мембрана, а позже — пленка. Полиэтиленовая пленка также действует как термический

изолятор. Это свойство может быть

выгодно, если строительная площадка подвергается быстрому охлаждению после

строительство. Однако это может быть

вредны при неправильном использовании.В

изоляция в сочетании с избыточным теплом, выделяемым быстродействующими смесями PCC,

может привести к слишком высокой температуре отверждения, что приведет к повреждению после укладки.

Хлопковые коврики или мешковина на третьем месте.

общепринятый метод отверждения, используемый на покрытиях PCC. Преимущества этого метода аналогичны преимуществам полиэтилена.

защитное покрытие. Однако помимо

блокируя потерю влаги, хлопковые коврики или мешковину обычно смачивают, обеспечивая

свободная влага, которая может противодействовать негативным последствиям высыхания на поверхности

плита.Ватные коврики или мешковина

также служат в качестве теплоизоляторов, поэтому они обладают теми же преимуществами и

недостатки, описанные для полиэтиленовой пленки.

Чем тоньше тротуар, тем критичнее

— это отверждение дорожного покрытия, например, для наложения или побелки. Эффект усадки при высыхании ограничен.

на поверхность; поэтому большая площадь перекрытия из клееного бетона

(по сравнению с объемом бетона) подвергает его большей чувствительности

в сторону потери влаги, чем мощение на всю глубину.Это, в сочетании с большими потерями тепла, увеличивает вероятность

расслоение или другие виды дистресса в раннем возрасте. Используя изолирующий метод отверждения, такой как полиэтиленовая пленка,

хлопковые коврики или мешковина во многих случаях могут свести к минимуму эти неудобства.

5.4.2 Срок строительства

Непредсказуемые климатические условия в то время

строительства может создать высокий уровень неопределенности в отношении дорожного покрытия.

поведение в раннем возрасте.Однако время

строительства можно контролировать, что может помочь компенсировать некоторые климатические

неуверенность. Регулируя время

в день строительства повышение температуры покрытия из-за гидратации может быть

контролируется. Прочность бетона

выигрыш может быть максимальным, а повреждение дорожного покрытия в раннем возрасте может быть

сведены к минимуму. Этот контроль особенно

критично для быстрых миксов. Тем не мение,

графики строительства часто диктуются другими факторами, такими как движение транспорта.При корректировке сроков строительства следует

по-прежнему считается относительно недорогим способом минимизировать ранний возраст

повреждение дорожного покрытия. Оптимальное время

конструкция для бетонирования в жаркую и холодную погоду обсуждается ниже.

Для бетонирования в жаркую погоду (

температура выше 32 ° C), мощение ранним вечером и ночью

вообще рекомендуется. Отсрочка

время мощения до вечера использует преимущества ночного охлаждения.Это компенсирует приток тепла бетона во время

увлажнение. Последующая разминка

на следующий день также противодействует тепловому удару, вызванному потерей

гидратационное тепло. Эта стратегия минимизирует

повреждение в раннем возрасте, а также означает, что строительство будет происходить во время

периоды внепиковой нагрузки. Пользователь

затраты, связанные со строительством, будут сведены к минимуму.

Для бетонирования в холодную погоду (среднесуточная

температура ниже 4 ° C в течение 3 дней подряд), укладка ранним утром

рекомендуемые.Строительство в начале

утро использует дневное солнечное излучение и выработку тепла для

способствуют повышению прочности бетона. Холодная погода замедляет скорость гидратации, а также замедляет увлажнение бетона.

увеличение силы. Для этого метода

строительные, изоляционные методы отверждения, такие как ватные маты и / или полиэтилен

Защитное покрытие следует использовать вечером для удержания тепла. Это минимизирует повреждение в раннем возрасте.

5.4.3 Начальная температура смеси PCC

Температура воздуха во время

конструкции, гидратационные характеристики цемента и последующие

повышение или понижение температуры воздуха после размещения все регулируют

бетонный набор.Развитие

напряжения в бетоне зависят от заданной температуры и

последующие перепады температуры. Как

по общему правилу, наиболее критичным временем размещения является то время, когда возникает пик

температура из-за гидратации цемента, совпадающая с максимальным воздухом

температура в течение дня. Когда

тротуар укладывается при более высоких температурах, большие перепады температуры

ожидал. Следовательно, более высокие напряжения в

бетон развиваться.

Поскольку контроль температуры бетона

критически важна при строительстве дорог с высокими эксплуатационными характеристиками, начальная смесь

температура важна. Несколько

в прошлом были разработаны методы снижения его температуры путем охлаждения

один или несколько ингредиентов смеси. Пять из них обсуждаются ниже. Влияние охлаждения каждого ингредиента на температуру смеси

в зависимости от температуры, удельной теплоемкости и количества каждого материала.Эти приемы можно использовать во время горячего

погодное бетонирование.

  1. Охлаждение бетона с

    Охлажденная вода для смешивания —Охлаждение воды для смешивания эффективно снижает

    температура бетонной смеси. Это

    также является одним из наиболее легко охлаждаемых бетонных материалов. Потому что количество охлажденной воды не может

    превышение количества воды в смеси, этот метод может уменьшить

    температура не более 5 ° C.Отдыхающий

    вода для смешивания требует значительных начальных вложений в механическое охлаждение

    оборудование и изолированные резервуары для хранения воды, за исключением других источников охлажденной воды

    доступны, например, источники грунтовых вод.

  2. Использование жидкого азота

    для охлаждения воды в смеси —Еще один метод, используемый для охлаждения воды в смеси, — это впрыскивание

    резервуар для хранения воды или линия подачи жидкого азота. Этот метод может снизить температуру бетона до

    10 ° С.Стоимость установки и

    необходимо рассмотреть возможность подачи резервуара с жидким азотом.

  3. Охлаждение смешанного бетона

    с жидким азотом — метод охлаждения, аналогичный описанному выше

    заключается в непосредственном впрыскивании жидкого азота в бетонную смесь. Этот метод обеспечивает один из самых

    эффективное средство для использования охлаждающей способности жидкого азота. Это может снизить температуру смеси на 10

    ° C. Требуется установка жидкости

    емкость подачи азота и форсунка на центральных смесителях.Поскольку этот метод относительно дорогой,

    его преимущества должны быть тщательно сопоставлены с затратами на быстродействующий бетон.

    проекты дорожных покрытий.

  4. Охлаждение бетона льдом — Добавление льда в воду для бетонной смеси может снизить температуру бетона.

    на 10 ° C, и он более эффективен, чем охлажденная вода, в снижении этого

    температура. Однако на самом деле

    снижение температуры ограничено количеством охлажденной воды для смешивания

    бетонная смесь может вместить.На

    время перемешивания, лед необходимо взвешивать отдельно, так как он имеет разные

    удельный вес от воды. Блок льда

    является подходящей альтернативой, но перед добавлением его необходимо измельчить. Теплота плавления льда также должна быть

    учитывается при расчете конечной температуры смеси. Использование льда для охлаждения бетона требует большого

    капитальных вложений и может применяться только в том случае, если смешивание происходит во время

    транзит.

  5. Охлаждение грубого помола

    Aggregate — Еще один метод, обычно используемый для охлаждения бетона, — это охлаждение

    крупный заполнитель.Это можно сделать

    распыление холодной или охлажденной воды на заполнитель, когда он проходит по конвейеру

    пояс. Затем вода охлаждается, чтобы встретить

    конкретные производственные требования. Чтобы снизить температуру бетонной смеси на 6 ° C,

    температура заполнителя должна быть снижена на 8 ° C. Крупный заполнитель должен быть насыщенным.

    равномерно, чтобы избежать больших колебаний спада от партии к партии. Некоторые другие способы охлаждения агрегата:

    для защиты штабелей от прямых солнечных лучей, их охлаждения или посыпания

    их с водой; эти методы могут значительно снизить температуру заполнителя.

Снижение температуры цемента

часть бетонной смеси обычно не выполняется, потому что изменение температуры

6 ° C обычно изменяет температуру бетона

перемешивать всего на 0,6 ° C.

Для мощения в холодную погоду может понадобиться

нагреть смесь. Это также может быть

проблема для тонких покрытий или покрытий, потому что тепло отводится быстрее

их, чем от недавно построенных тротуаров.Некоторые из используемых в настоящее время методов:

  • Нагревание Смешивание

    Water —Подогрев воды для смешивания — один из самых простых и экономически эффективных способов.

    способы повышения температуры бетона. Поскольку удельная теплоемкость воды в четыре-пять раз больше, чем

    у большинства заполнителей его способность удерживать тепло намного выше. Температура воды в смеси может быть увеличена.

    простым смешиванием линий подачи горячей и холодной воды. При укладке при температуре ниже 10 ° C может быть более целесообразным

    нагревать воду для смешивания, чем использовать добавку, предназначенную для ускорения

    набор дорожной смеси.

  • Нагревательный агрегат —Для повышения температуры бетонной смеси агрегат

    также можно нагревать. Хотя это

    метод менее эффективен, чем предварительный нагрев воды для смешивания, может потребоваться

    в случаях сильного холода, когда необходим повышенный прирост силы. Рекомендуемый способ нагрева агрегата

    заключается в циркуляции пара по трубам, по которым установлен агрегат.

    накоплен. Из-за большого

    агрегатного содержания в смеси, повышение их температуры может значительно

    влияют на температуру смеси.Готовить на пару

    Нагрев агрегата также подходит для бетонирования в холодную погоду

    операции.

При использовании HIPERPAV II исходный бетон

температура сначала должна быть оценена на основе прошлого опыта. Если используется метод нагрева или охлаждения,

начальная температура смеси должна быть скорректирована соответствующим образом.

5.4.4 Способы и время распиловки

Стыки в бетонных покрытиях создают вертикальные

ослабление плоскостей в бетонном покрытии, чтобы вызвать трещины вдоль их

управляемая ось, что облегчает уход за дорожным покрытием и герметизацию трещин.Чтобы свести к минимуму возможность неконтролируемого

при растрескивании PCCP необходимо установить надлежащие процедуры распиловки швов. В общем, время совместной распиловки должно

учитывать следующие ограничивающие критерии:

  • Распиловка стыков должна выполняться до того, как в дорожном покрытии возникнут напряжения, достаточно большие, чтобы вызвать растрескивание. Эти напряжения являются результатом сдержанного

    объемные изменения как от температуры, так и от изменений влажности молодого дорожного покрытия.

  • Стыки нельзя распиливать до тех пор, пока тротуар не станет достаточно прочным, чтобы выдержать вес пильного оборудования и оператора, и

    также достаточно прочный, чтобы избежать чрезмерного растрескивания из-за сил, создаваемых режущим ножом.

Результаты различных исследований могут предоставить пользователю дополнительные рекомендации в отношении этого конкретного аспекта.

строительства ПКК. FHWA провела одно такое исследование в 1994 году, в результате которого были разработаны рекомендации по сокращению времени.

совместная распиловка и самая ранняя загрузка бетонных покрытий. (53)

5.4.5 Начальная температура основания

В идеале температура основания должна быть как можно ближе к температуре бетона при укладке

бетон при бетонировании в холодную погоду. Земля не должна быть промерзшей, ее можно оттаять паром, бухтой.

с изоляцией или насыпать слой горячего песка, гравия или другого

материал.

5.5 ВХОДЫ НАГРУЗКИ ДВИЖЕНИЯ

Трафик — один из важнейших факторов

влияющие на характеристики дорожного покрытия.Фактически, тротуары рассчитаны на сопротивление

транспортно-климатические нагрузки с заданными уровнями безопасности и комфорта. Основные характеристики трафика включают нагрузку

конфигурация, объем трафика, классификация трафика, распределение трафика,

скорость роста и блуждание трафика.

5.5.1 Загрузка конфигурации

Автомобильные грузы для дорожных покрытий

совместим с различными конфигурациями осей, включая одинарную, сдвоенную, тандемную и

оси Tridem.Тип оси

обычно будет зависеть от типа транспортного средства и его нагрузки.

предназначен для переноски. Кроме того, автомобиль

оси спроектированы таким образом, чтобы выдерживать определенные нагрузки в зависимости от давления на

шины. Напряжение, оказываемое на

покрытие на поверхности будет зависеть от величины нагрузки и колеса

контактная площадка. Давление, оказываемое

колесо на асфальте практически равно давлению в шинах.Ущерб, которому подвергается тротуар

транспортной нагрузкой будет зависеть от конфигурации оси и давления в шинах. Кроме того, поскольку модуль упругости равен

под влиянием скорости нагрузки, которой подвергается данный материал,

Скорость автомобиля также является важным фактором при определении повреждения

тротуар.

5.5.2 Классификация

Поскольку трафик обычно состоит из различных

конфигурации колес и величин нагрузки, обычно группируют движение в

эти условия.В частности, для

механистические методы проектирования или анализа, различные группы осей

конфигурация и распределение величины нагрузки на конфигурацию оси

(спектры нагрузки транспортного средства) чаще используются для характеристики движения. Другие методы характеристики трафика

включают методы фиксированного трафика или фиксированного транспортного средства. Для методов фиксированного трафика наиболее опасная нагрузка будет

рассматривается для дизайна. Этот способ

обычно используется при проектировании дорожной одежды в аэропортах.С другой стороны, метод фиксированного транспортного средства предполагает рассмотрение

стандартная нагрузка на автомобиль или ось (обычно эквивалент 80 килоньютон (кН)

осевая нагрузка (ESAL) для дорожных покрытий). В этом случае учитывается количество повторений этой нагрузки, и

коэффициенты трафика используются для преобразования осей с другими конфигурациями и нагрузкой

величины. В более практическом плане

движение обычно классифицируется в зависимости от типа транспортного средства, например

автомобили, туристические автомобили, автобусы, грузовики и трейлеры.Эта простая классификация может дать

оценка конфигурации оси и величины нагрузки по категориям транспортных средств.

5.5.3 Объем, скорость роста и распределение трафика

Знание ожидаемого количества транспортных нагрузок

в течение периода проектирования имеет основополагающее значение для долгосрочного анализа дорожной одежды. Ожидаемый объем трафика обычно составляет

предоставляется как в среднегодовой посещаемости, так и в процентах

за каждую категорию транспортного средства.

Кроме того, для прогнозирования ожидаемого трафика

для данного объекта важно точно оценить

темп роста трафика. Для данного

региона, на темпы роста трафика обычно влияет застройка земель,

строительство новых объектов, экономический рост и другие факторы. Распространенная практика оценки трафика

рост осуществляется с помощью методов, аналогичных оценке стоимости денег в

будущее с простыми, экспоненциальными или логистическими функциями роста.

Дорожные покрытия обычно проектируются

по распределению трафика (направление с большей

процент трафика) и распределение полос (полосы с большей

трафик) для объектов с более чем одной полосой движения в каждом направлении. Кроме того, поскольку состояние дорожного покрытия

разные в зависимости от времени суток (завивка и деформация) и сезона

(почвенная опора), распределение движения в течение дня и в течение

год существенно влияет на характеристики дорожного покрытия.Распределение трафика обычно зависит от типа объекта в

вопрос. Например, трафик

в течение дня на городской улице обычно концентрируется рано утром

и днем ​​(часы пик), в то время как движение по сельским дорогам обычно ограничено.

менее концентрированный и, скорее, распространенный в течение дня.

Производители цемента разрабатывают план по сокращению выбросов CO2

Одна из крупнейших отраслей промышленности в мире — и ведущий производитель выбросов парниковых газов — может, наконец, предпринять шаги по борьбе с изменением климата.

Всемирная цементная ассоциация недавно провела свой первый в истории глобальный форум по изменению климата, на котором лидеры отрасли и ученые обсудили стратегии сокращения выбросов углекислого газа в отрасли. Это поможет разработать план действий по борьбе с изменением климата, который АВП намеревается выпустить в сентябре, направленный на определение путей для производства низкоуглеродистого цемента.

«Глобальный форум по изменению климата ясно показал важность стимулирования инноваций, если мы хотим иметь хоть какую-то надежду на достижение парижских климатических целей», — сказал Бернар Матье, директор программы по изменению климата АВП.

В то время как отрасли всех видов изучают способы уменьшения выбросов углекислого газа, цементная промышленность — как бы неприглядно это ни звучало — является одной из наиболее важных сторон, желающих присоединиться к дискуссии.

Цемент — это наиболее широко используемый из существующих искусственных материалов — он образует бетон при смешивании с водой и используется при строительстве всего: от зданий и мостов до дорог и тротуаров и всех видов другой инфраструктуры.

Но хотя цемент во многом сформировал современную застроенную среду, он также является огромным источником углекислого газа в атмосферу.По оценкам Международного энергетического агентства, на его долю в одиночку приходится около 7 процентов всех глобальных выбросов углерода. Это делает его вторым по величине промышленным эмитентом в мире, уступая только черной металлургии.

Этой проблеме часто уделяется мало внимания общественности. Но беспокойство среди ученых растет. По некоторым оценкам, по мере роста мирового населения к 2050 году производство цемента может вырасти на целых 23 процента.И некоторые эксперты предполагают, что, если промышленность существенно не сократит свои выбросы, это может поставить под угрозу глобальные климатические цели Парижского соглашения.

В апрельском отчете МЭА и отраслевой инициативы Cement Sustainability Initiative отмечается, что отрасль в ее нынешнем виде несовместима с траекториями, которые позволили бы миру достичь целевой температуры в 2 градуса Цельсия. Достижение этой цели, говорится в отчете, «предполагает значительно большие усилия по сокращению выбросов от производителей цемента.«

Гонка за решениями

Портландцемент

— наиболее широко используемый тип цемента во всем мире и продукт, указанный во многих современных строительных нормах — был запатентован почти 200 лет назад и стал важным компонентом строительной среды. По словам Гаурава Сэнта, профессора гражданской и экологической инженерии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, с тех пор в производственном процессе мало что изменилось.

«Произошли улучшения в эффективности процессов, но в целом это не так уж и много», — сказал он E&E News.

Это большая проблема для климата, потому что в процессе выделяется большое количество углекислого газа. Огромный углеродный след отрасли отчасти объясняется ее высокими потребностями в топливе, которые в основном удовлетворяются за счет ископаемого топлива. Но более половины его выбросов — а по некоторым оценкам, возможно, до двух третей — на самом деле происходит от самого процесса химического производства, в результате которого выделяется большое количество диоксида углерода в качестве побочного продукта.

Портландцемент производится в основном из известняка, типа горной породы, состоящей в основном из химического соединения, называемого карбонатом кальция.По словам эксперта по гражданской и экологической инженерии Клэр Уайт из Принстонского университета, для производства липкого связующего цемента известняк должен быть нагрет до высоких температур — около 1500 ° C.

Сам по себе интенсивный процесс нагрева, отметила она, требует огромного количества топлива. Но это также вызывает химическое разложение известняка, оставляя после себя соединение, называемое оксидом кальция, которое используется в конечном цементном продукте, выделяя углекислый газ в атмосферу.

Конкретная формула, используемая для цемента, и тот факт, что она оставалась неизменной в течение столь длительного времени, делает отрасль необычайно сложной, когда дело доходит до борьбы с изменением климата. В комментарии, опубликованном в прошлом месяце в журнале Science , оценивались различные услуги и процессы, которые «трудно обезуглерожить». В нем отмечается, что решение проблемы цемента не имеет единого решения — для этого потребуется множество подходов, включая серьезные изменения как в используемых материалах, так и в самом производственном процессе.

В последние годы проблема привлекла внимание крупных международных организаций, некоторые из которых в настоящее время консультируют промышленность о способах сокращения выбросов углекислого газа. В апрельском отчете МЭА содержалась дорожная карта по низкоуглеродным технологиям, направленная на сокращение выбросов цементной промышленности на 24 процента к 2050 году. В отчете излагаются различные стратегии, которые могут помочь в достижении этой цели — все, от альтернативных видов топлива до технологий улавливания углерода и новых химических рецептов для сам цементный продукт.

Исследовательские группы по всему миру уже занимаются многими из этих проблем.Некоторые группы работают над химическими формулами, которые уменьшили бы количество «клинкера» — вещества, которое требует нагревания известняка, — который попадает в цемент.

Уайт, инженер из Принстона, возглавляет университетскую группу по устойчивому производству цемента, которая работает над способами полного устранения потребности в клинкере. Она отметила, что для производства цементоподобных продуктов вместо этого можно использовать другие вещества, в том числе переработанные побочные продукты из других отраслей, такие как стальной шлак, летучая зола от угольных предприятий или определенные типы глин.Обработка этих веществ специальными химическими соединениями, известными как щелочи, «может сделать порошки реактивными, — сказал Уайт, — и мы можем сформировать аналогичные строительные блоки на молекулярном уровне по сравнению с бетоном из портландцемента».

Тем не менее, есть некоторые споры о том, сколько именно углерода связано с активированными щелочами цементами, добавила она, что иногда затрудняет сравнение с портландцементом. Отчасти это зависит от того, какие именно источники щелочи и в каком количестве используются в процессе, а также от того, как далеко должны быть отправлены материалы.По некоторым оценкам, эта практика может снизить выбросы на 40–80 процентов по сравнению с портландцементом, сказал Уайт.

Другие исследователи используют другую тактику. Сант, инженер Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, участвует в исследовательской группе, разрабатывающей продукт, который они назвали «CO2NCRETE». Этот процесс основан на «повторном использовании углерода» — использовании выбросов CO2, улавливаемых промышленной деятельностью, для производства цементоподобного и потенциально углеродно-нейтрального строительного материала. Сант говорит, что процесс CO2NCRETE уникален тем, что он позволяет использовать уловленные выбросы углерода как есть, без необходимости дополнительной обработки.

Другие эксперты отметили, что бетон естественным образом поглощает углекислый газ. Это медленный процесс, но в течение десятилетий он может поглотить значительную часть выбросов, которые он выбрасывает в атмосферу, в первую очередь в результате процесса нагрева известняка.

Статья 2016 года в Nature Geoscience предполагает, что бетон в мире поглощает около 43 процентов этих первоначальных выбросов. Сэнт отметил, что могут быть некоторые способы ускорить или усилить этот процесс поглощения — это область, на которой сосредоточена его собственная исследовательская группа.

Стивен Дэвис, специалист по земным системам из Калифорнийского университета в Ирвине, один из авторов статьи Nature Geoscience , а также комментария Science на прошлой неделе, отметил, что способность бетона к поглощению подразумевает, что могут быть способы сделать производство цемента отрицательным для углерода.

Если бы все предприятия по производству цемента были оснащены, например, технологиями улавливания и хранения углерода, то значительный объем выбросов, производимых на месте, мог бы не попасть в атмосферу.Позже произведенный бетон будет впитывать еще больше углекислого газа, что в конечном итоге может привести к «чистому выбросу из атмосферы», — сказал он E&E News.

В то время как различные исследовательские группы фокусируются на разных подходах, технологическая дорожная карта МЭА предполагает, что достаточно быстрое сокращение выбросов для достижения глобальных климатических целей потребует множества совместных стратегий. По мнению Уайта, это, вероятно, самый удачный подход.

«Могут быть лидеры в том, что может помочь или что мы можем использовать в ближайшем будущем, но это не значит, что нам не следует искать более инновационные материалы в будущем», — сказала она.«Это не просто одна технология, на которую нам нужно обратить внимание, чтобы бороться с проблемами устойчивости, связанными с бетонной промышленностью».

Долгая дорога впереди

Несмотря на растущий интерес к исследованиям и разработкам, существуют препятствия для внедрения решений. Одна из них — отсутствие политических стимулов, чтобы убедить производителей цемента инвестировать в новые технологии.

«Что касается крупных производителей, мне не ясно, насколько это большой приоритет», — сказал Дэвис.«У меня еще нет ощущения, что они считают, что это рынок для потенциальных сбоев».

Ограничения на выбросы или системы установления цен на выбросы углерода — одни из наиболее часто обсуждаемых решений. Тем не менее, даже там, где существуют такие рамки, могут возникнуть проблемы.

В прошлом Система торговли выбросами Европейского Союза подвергалась критике за предоставление бесплатных разрешений на выбросы углерода крупным загрязнителям, включая производителей цемента. В недавнем отчете CDP, британской организации, которая выступает за прозрачность воздействия корпораций на окружающую среду, отмечалось, что «углеродное регулирование для этого сектора остается мягким, при этом сектор в Европе продолжает получать выгоду от бесплатных излишков квот.В отчете говорится, что цены на углерод, возможно, потребуется вырасти в три-шесть раз, чтобы стимулировать внедрение улавливания углерода и других инновационных технологий.

Есть и другие проблемы. Сант отметил, что цементная промышленность — очень консервативный сектор, и не без оснований. Строительство основной инфраструктуры, такой как здания и мосты, вызывает большие опасения по поводу безопасности и большое беспокойство по поводу внедрения новых, менее проверенных материалов.

«Поскольку мы использовали этот материал столько времени, сколько у нас есть, он вызывает большое доверие пользователей», — сказал Сант.Это могло сделать отрасль более устойчивой к инновациям, чем другие.

Государственные регулирующие органы могут быть столь же консервативными, когда дело касается строительных норм. По словам Уайта, в США, Европе и многих других развитых странах эти коды обычно основаны на химии портландцемента. Использование другого продукта для строительного проекта, вероятно, потребует одобрения соответствующего регулирующего органа, что не всегда может быть легко получить.

«В этой области ведется активная работа, чтобы попытаться предоставить информацию, необходимую организациям, занимающимся кодексами, о том, как они могли бы дополнить коды, чтобы обеспечить больше инноваций в строительных материалах», — сказала она.Это означает, что есть необходимость в новых идеях о том, как снизить выбросы в отрасли, одновременно показывая, что эти новые продукты безопасны.

В то время как интерес к исследованиям растет, в частном секторе пока наблюдается прогресс, но он может быть медленным.

В недавнем отчете

CDP была проведена оценка готовности 13 крупнейших мировых цементных компаний к переходу на низкоуглеродные технологии. Это говорит о том, что выбросы компаний сокращаются в среднем примерно на 1 процент в год.Но в нем отмечается, что этого вряд ли достаточно, чтобы идти в ногу с траекториями, соответствующими целевому показателю климата 2 ° C. В отчете также указывается, что доля инвестиций в исследования и разработки в продажах невысока по сравнению с другими отраслями.

Тем не менее, недавний форум Всемирной цементной ассоциации по изменению климата может указывать на то, что промышленность начинает настаивать на дополнительных действиях. А разнообразие подходов, которые изучают эксперты, могут облегчить дорогу.

«Вы не хотите пытаться навязать изменения в одночасье — вы хотите иметь возможность инсценировать изменения», — сказал Сант.«Вы хотите иметь возможность оценивать пути с меньшим и высоким риском, чтобы действительно создать портфель решений, а не просто тот, который подходит для конкретных вещей».

Перепечатано с сайта Climatewire с разрешения E&E News. E&E ежедневно освещает важные новости энергетики и окружающей среды на сайте www.eenews.net.

Характеристика теплового поведения зданий и его влияния на городской остров тепла в тропических районах

  • 1.

    Радивоевич, А., Недич, М .: Экологическая оценка строительных материалов: пример двух жилых домов в Белграде. Facta Univ. Сер .: Archit. Civ. Англ. 6 (1), 97–111 (2008). https://doi.org/10.2298/FUACE0801097R

    Артикул

    Google Scholar

  • 2.

    Суреш С.П. (2014) Воздействие строительных материалов и практик на окружающую среду, Диссертация 2014, Национальный институт управления и исследований в строительстве. https://doi.org/10.13140 / RG.2.1.2581.0001

  • 3.

    bt Asmawi, MZ: Взаимосвязь между строительством и окружающей средой: перспективы системы городского планирования, отчет о строительстве EDW A10-611, Департамент городского и регионального планирования Международного исламского университета Малайзии (2010)

  • 4.

    Родригес, О.О., Кастельс, Ф., Зоннеманн, Г.: Воздействие на окружающую среду строительства и использования дома: оценка строительных материалов и конечного использования электроэнергии в жилом районе провинции Норте-де-Сантандер, Колумбия.Ing. Univ. Богота (Колумбия) 16 (1), 147–161 (2012)

    Google Scholar

  • 5.

    Аль-Хафиз, Б .: Вклад в исследование воздействия строительных материалов на городской остров тепла и потребность зданий в энергии. Инженерия окружающей среды. Ensa Nantes, (2017). Английский

  • 6.

    Qarout, L .: Снижение воздействия строительных материалов на окружающую среду: воплощенный энергетический анализ высокопроизводительного здания, Диссертация, Университет Висконсин-Милуоки (2017)

  • 7.

    Гаужена, Б., Бородинец, А., Земитис, Дж., Прозументс, А .: Влияние тепловой массы ограждающей конструкции на расчетную температуру отопления. В: Серия конференций IOP: Материаловедение 96 , 012031 (1–10) (2015). https://doi.org/10.1088/1757-899X/96/1/012031

    Артикул

    Google Scholar

  • 8.

    Броунен, Д., Кок, Н., Куигли, Дж. М.: Использование и энергосбережение в жилищах: экономика и демография. Евро.Экон. Ред. 56 , 931–945 (2012)

    Артикул

    Google Scholar

  • 9.

    Longhi, S .: Расходы на электроэнергию в жилых домах и актуальность изменений в домашних условиях. Energy Econ. 49 , 440–450 (2015)

    Артикул

    Google Scholar

  • 10.

    Филиппини, М., Пачаури, С .: Эластичность спроса на электроэнергию в городских домах Индии.Энергетическая политика 32 , 429–436 (2004)

    Статья

    Google Scholar

  • 11.

    Безаньи, Г., Боргарелло, М .: Детерминанты жилищных расходов на энергию в Италии. Энергетика 165 , 369–386 (2018)

    Статья

    Google Scholar

  • 12.

    Гальвин, Р., Бланк, М.С.: Экономическая жизнеспособность политики модернизации тепловых сетей: изучение 10-летнего опыта работы в Германии.Энергетическая политика 54 , 343–351 (2013)

    Статья

    Google Scholar

  • 13.

    Michelsen, C., Müller-Michelsen, S .: Energieeffizienz im Altbau: Werden die Sanierungspotenziale überschätzt? Ergebnisse auf Grundlage des ista-IWH-Energieeffizienzindex, Wirtschaft im Wandel, ISSN 2194-2129, Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung Halle (IWH), Halle (Saale), 16 447–44. (2010)

  • 14.

    Ховард, Л .: Климат Лондона: выведено на основе метеорологических наблюдений, проведенных в разных местах по соседству с мегаполисом. В: Two Volumes, Volume 1. Издательство: Philips W, также продается J. и A. Arch. (1818)

  • 15.

    Ховард, Л .: Климат Лондона: выведено из метеорологических наблюдений, проведенных в разных местах по соседству с мегаполисом. В: Два тома, том 2. Издатель: Philips W, также продается J. и A. Arch. (1820)

  • 16.

    Вонорахардджо, С .: Новые концепции в планировании районов, основанные на исследовании теплового острова. Процедуры Soc. Behav. Sci. 36 , 235–242 (2012). https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2012.03.026

    Артикул

    Google Scholar

  • 17.

    Андони, Х., Вонорахардджо, С .: Обзор технологий смягчения последствий для управления эффектом городского теплового острова в жилых домах и поселках. В: Серия конференций IOP: Наука об окружающей среде Земли 152 , 012027 (1–10) (2018).https://doi.org/10.1088/1755-1315/152/1/012027

    Артикул

    Google Scholar

  • 18.

    Ян, X., Чжао, Л .: Суточное термическое поведение тротуаров, растительности и водоема в жарком и влажном городе. Корпуса 6 (1), 2 (2016). https://doi.org/10.3390/buildings6010002

    MathSciNet
    Статья

    Google Scholar

  • 19.

    Аль-Моханнади, M.S .: Моторизованный транспорт и эффект UHI в Дохе: влияние дорожного движения на эффект теплового острова, диссертация Катарского университета (2017)

  • 20.

    Тан, Дж., Чжэн, Ю., Тан, X., Го, К., Ли, Л., Сун, Г., Чжэнь, X., Юань, Д., Калькштейн, А., Ли, Ф. , Чен, Х .: Городской остров тепла и его влияние на волны тепла и здоровье людей в Шанхае. Int. J. Biometeorol. 54 , 75–84 (2009). https://doi.org/10.1007/s00484-009-0256-x

    Артикул

    Google Scholar

  • 21.

    Ян, Дж., Сантамурис, М .: Городской остров тепла и технологии смягчения последствий в азиатских и австралийских городах: воздействие и смягчение.Urban Sci. 2 (3), 74 (2018). https://doi.org/10.3390/urbansci2030074

    Артикул

    Google Scholar

  • 22.

    Афлаки, А., Мирнежад, М., Гаффарианхейни, А., Омрани, Х., Ван, З., Акбари, Х .: Стратегии смягчения последствий городского острова тепла: современное состояние обзор Куала-Лумпура, Сингапура и Гонконга. Города 62 , 131–145 (2017). https://doi.org/10.1016/j.cities.2016.09.003

    Артикул

    Google Scholar

  • 23.

    Нуруззаман, М .: Городской остров тепла: причины, последствия и меры по смягчению: обзор. Int. J. Environ. Монит. Анальный. 3 (2), 67–73 (2015). https://doi.org/10.11648/j.ijema.20150302.15

    Артикул

    Google Scholar

  • 24.

    Араби Р., Шахидан М.Ф., Камал М.С.М., Джаафар М.Ф.З.Б., Рахшандехроо, М.: Смягчение последствий городского теплового острова с помощью зеленых крыш. Curr. World Environ. 10 (1), 918–927 (2017). https: // doi.org / 10.12944 / CWE.10.Special-Issue1.111

    Артикул

    Google Scholar

  • 25.

    Акбари, Х., Карталис, К., Колокоца, Д., Мусио, А., Пизелло, А.Л., Росси, Ф., Сантамурис, М., Синнеф, А., Вонг, Н.Х., Зинзи , М .: Локальное изменение климата и методы смягчения последствий городского теплового острова: современное состояние. J. Civ. Англ. Manag. 22 (1), 1–16 (2016). https://doi.org/10.3846/13

    0.2015.1111934

    Артикул

    Google Scholar

  • 26.

    Morini, E., Castellani, B., Presciutti, A., Anderini, E., Filipponi, M., Nicolini, A., Rossi, F .: Экспериментальный анализ влияния геометрии и материалов фасада на аналог городского округа альбедо. Устойчивость 9 , 1245 (2017). https://doi.org/10.3390/su

    45

    Артикул

    Google Scholar

  • 27.

    Ямамото, Ю.: Меры по смягчению последствий городского острова тепла. Ежеквартальный обзор № 18 (2006)

  • 28.

    Synnefa, A., Santamouris, M .: Покрытия холодного цвета борются с эффектом городского острова тепла. Отдел новостей SPIE (2007). https://doi.org/10.1117/2.1200706.0777

    Артикул

    Google Scholar

  • 29.

    Роман, К.К., О’Брайен, Т., Алви, Дж. Б., Ву, О.: Моделирование эффектов холодной крыши и крыши на основе PCM (материалов с фазовым переходом) для смягчения UHI (городского теплового острова) в известные города США. Энергия 96 , 103–117 (2016). https: // doi.org / 10.1016 / j.energy.2015.11.082

    Артикул

    Google Scholar

  • 30.

    Кандья, А., Мохан, М .: Снижение эффекта городского теплового острова за счет модификации ограждающих конструкций зданий. Энергетика. 164 , 266–277 (2018). https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.01.014

    Артикул

    Google Scholar

  • 31.

    Дерни, Д., Гаспари, Дж .: Облицовка ограждающей конструкции здания: влияние на энергетический баланс и микроклимат.Здания 5 , 715–735 (2015). https://doi.org/10.3390/buildings5020715

    Артикул

    Google Scholar

  • 32.

    Karlessi, T., Santamouris, M., Synnefa, A., Assimakopoulos, D., Didaskalopoulos, P., Apostolakis, K .: Разработка и испытание легированных PCM покрытий холодного цвета для смягчения городского теплового острова и крутые здания. Строить. Environ. 46 , 570–576 (2011). https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2010.09.003

    Артикул

    Google Scholar

  • 33.

    Справочник по основам DOE Термодинамика, теплопередача и поток жидкости Vol. 1–3. DOE-HDBK-1012 / 1-92 ИЮНЬ Министерство энергетики США FSC-6910 Вашингтон, округ Колумбия, 20585 (1992)

  • 34.

    Иегуда, С .: Физика для архитекторов. Infinity Publishing.com, США (2003)

    Google Scholar

  • 35.

    Grondzik, W.T., Kwok, A.G .: Механическое и электрическое оборудование для строительства, 12-е изд. Уайли, Индианаполис (2015)

    Google Scholar

  • 36.

    Беннетт, Д.: Устойчивая бетонная архитектура. Издательство RIBA, Лондон (2010)

    Google Scholar

  • 37.

    Надь, Б., Нехме, С.Г., Загри, Д .: Тепловые свойства и моделирование бетонов, армированных фиброй. Энергетические процедуры 78 , 2742–2747 (2015). https://doi.org/10.1016/j.egypro.2015.11.616

    Артикул

    Google Scholar

  • 38.

    Чан, Дж .: Тепловые свойства бетона с различными шведскими заполнителями, Отчет TVBM-5095, магистерская диссертация, Лундский университет, декабрь (2013)

  • 39.

    Рахманян, И.: Термические и механические свойства гипсокартонных плит и их влияние на огнестойкость систем на основе гипсокартона, докторская диссертация, Манчестерский университет (2011)

  • 40.

    Park, SH, Manzello, SL, Bentz, Д.П., Мизуками, Т .: Определение тепловых свойств гипсокартона при повышенных температурах. Fire Mater. (2009). https://doi.org/10.1002/fam.1017

    Артикул

    Google Scholar

  • 41.

    Вакили, К.Г., Хуги, Э., Карвонен, Л., Шневлин, П., Виннефельд, Ф .: Температурное поведение газобетона в автоклаве при воздействии огня. Джем. Бетонные композиции. 62 , 52–58 (2015)

    Статья

    Google Scholar

  • 42.

    Ungkoon, Y., Sittipunt, C., Namprakai, P., Jetipattaranat, W., Kim, K.S., Charinpanitkul, T .: Анализ микроструктуры и свойств строительных материалов для стен из пенобетона в автоклаве. Дж.Ind. Eng. Chem. 13 (7), 1103–1108 (2007)

    Google Scholar

  • 43.

    Wolde, A.T., McNatt, J.D., Krahn, L .: Тепловые свойства изделий из деревянных панелей, древесины зданий и для использования в зданиях. Национальная лаборатория Ок-Ридж (1988)

  • 44.

    Справочник по финской фанере, ® Финская федерация лесной промышленности, ISBN 952-9506-63-5

  • 45.

    Госс, В.П., Миллер, Р.Г .: Тепловые свойства древесины и изделий из дерева.В: ASHRAE Handbook-Fundamentals, pp. 193–203 (1989)

  • 46.

    Twiga, Изоляция сегодня для лучшего будущего, U.P. Twiga Fiberglass Limited, Нью-Дели, Индия (2016)

  • 47.

    Engineering ToolBox: удельная теплоемкость обычных веществ. https://www.engineeringtoolbox.com/specific-heat-capacity-d_391.html. По состоянию на 16 марта 2019 г.

  • 48.

    Чжоу, Б., Рыбски, Д., Кропп, Ю.П .: Роль размера города и городской формы в поверхностном городском тепловом острове.Sci. Отчет 7 , 4791 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-04242-2

    Артикул

    Google Scholar

  • 49.

    Алобайди, Д., Бакарман, М.А., Обейдат, Б.: Влияние конфигурации городской формы на городской остров тепла: тематическое исследование Багдада, Ирак. Процедуры Eng. 145 , 820–827 (2016). https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.04.107

    Артикул

    Google Scholar

  • 50.

    Стоун Б., Роджерс М.О .: Городская форма и тепловая эффективность: как дизайн городов влияет на эффект городского острова тепла. Варенье. Строить планы. Доц. 67 (2), 186–198 (2001)

    Статья

    Google Scholar

  • 51.

    Томас, Д., Андони, Х., Юризат, А., Стивен, С., Ахсани, Р.А., Сутяхджа, И.М., Мардияти, М., Вонорахардджо, С.: Контроль теплового потока на блочные конструкции и Сэндвич-стены, Международная конференция по проектированию и применению инженерных материалов (IC-DAEM) 2018, Бандунг, Индонезия (представлена)

  • 52.

    Андони, Х., Юризат, А., Стивен, С., Томас, Д., Ахсани, Р.А., Сутджахджа, И.М., Мардияти, М., Вонорахардджо, С.: Исследования теплового поведения строительных стен на основе типа и состава материалов, Международная конференция по проектированию и применению технических материалов (IC-DAEM) 2018, Бандунг, Индонезия (представлена)

  • 53.

    Се, К .: Интерактивное моделирование теплопередачи для всех. Phys. Учить. 50 (4), 237–240 (2012). https://doi.org/10.1119/1.3694080

    Артикул

    Google Scholar

  • 54.

    Aversa, P., Palumbo, D., Donatelli, A., Tamborrino, R., Ancona, F., Galietti, U., Luprano, VAM: Инфракрасная термография для исследования динамического теплового поведения непрозрачных строительных элементов: сравнение между пустыми и заполненными волокнами конопли стенками прототипа. Энергетика. 152 , 264–272 (2017). https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2017.07.055

    Артикул

    Google Scholar

  • 55.

    Wonorahardjo, S., Sutjahja, I.М .: Бангунан Гедунг Хиджау унтук Даэра Тропис. ITB Press, Бандунг (2018)

    Google Scholar

  • 56.

    Вонорахардджо, С., Сутяхджа, И.М., Курния, Д., Фахми, З., Путри, В.А.: Возможность хранения тепловой энергии с использованием кокосового масла для контроля температуры воздуха. Корпуса 8 , 95 (2018). https://doi.org/10.3390/buildings8080095

    Артикул

    Google Scholar

  • 57.

    Damiati, S.A., Zaki, S.A., Rijal, H.B., Wonorahardjo, S .: Полевое исследование адаптивного теплового комфорта в офисных зданиях в Малайзии, Индонезии, Сингапуре и Японии в жаркое и влажное время года. Строить. Environ. 109 , 208–223 (2016). https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2016.09.024

    Артикул

    Google Scholar

  • 58.

    Акбари, Х., Гартланд, Л., Конопацки, С .: Измеренная экономия энергии на светлых крышах: результаты трех демонстрационных участков в Калифорнии.Национальная лаборатория Лоуренса Беркли, отдел экологических энергетических технологий, Беркли, Калифорния (США) (1998)

  • 59.

    Чжоу А., Вонг, К.В., Лау, Д.: Проектирование теплоизоляционных бетонных стеновых панелей для устойчивого строительства среда. Sci. Мир J. 2014 , 1–12 (2014). https://doi.org/10.1155/2014/279592

    Артикул

    Google Scholar

  • 60.

    Альварес, Х.Л., Муньос, Н.А.Р., Домингес, И.Р.М .: Влияние изоляции крыши и стен на стоимость энергии в домах с низким доходом в Мексике.Устойчивое развитие. 8 (7), 590 (2016). https://doi.org/10.3390/su8070590

    Артикул

    Google Scholar

  • 61.

    Дин, К.В., Ван, Г., Инь, У.Ю .: Применение композитных сэндвич-панелей в строительстве. Прил. Мех. Матер. 291–294 , 1172–1176 (2013). https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.291-294.1172

    Артикул

    Google Scholar

  • 62.

    Соррелл, С., Димитропулос, Дж .: Эффект отскока: микроэкономические определения, ограничения и расширения. Ecol. Экон. 65 (3), 636–649 (2008). https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2007.08.013

    Артикул

    Google Scholar

  • 63.

    Виванко, Д.Ф., Кемп, Р., ван дер Воет, Э .: Как бороться с эффектом отскока? Ориентированный на политику подход. Энергетическая политика. 94 , 114–125 (2016)

    Артикул

    Google Scholar

  • 64.

    Großmann, K., Bierwirth, A., Bartke, S., Jensen, T., Kabisch, S., von Malottki, C., Mayer, I., Rügamer, J .: Energetische Sanierung: Sozialräumliche Strukturen von Städten berücksichtigen (Энергетическая модернизация: рассмотрение социально-пространственных структур городов). GAIA. 23 (4), 309–312 (2014)

    Статья

    Google Scholar

  • 65.

    Фрейре-Гонсалес, Дж .: Новый способ оценки прямого и косвенного эффекта отскока и других показателей отскока.Энергия. 128 , 394–402 (2017)

    Статья

    Google Scholar

  • 66.

    Peraturan Menteri Energi дан Sumber Daya Mineral Republik Indonesia No. 13 tahun tentang Penghatan Pemakaian Tenaga Listrik (2012)

  • 67.

    SNI 03-6572-2001 Tata Cara Perencanai Bangundandara Ventilas

  • 68.

    Prosedur audit energi pada bagunan Gedung, Badan Standardisasi Nasional, SNI 03-6196-2000, ICS 91.040.01

  • 69.

    Schuessler, R .: Индикаторы энергетической бедности: концептуальные вопросы Часть I: Правило десяти процентов и индикаторы двойного среднего / среднего, дискуссионный документ № 14-037

  • 70.

    Davis, A ., Пэдли, М .: Стандарт минимального дохода, Университет Лафборо (2017)

  • 71.

    http://iesr.or.id/pengentasan-kemiskinan-energi-membutuhkan-perubahan-cara-pandang-dan-reformasi-program-di-sektor-energi/. По состоянию на 1 августа 2019 г.

  • 72.

    Чен, С., Раваллион, М .: Развивающийся мир беднее, чем мы думали, но не менее успешен в борьбе с бедностью, Всемирный банк, Исследовательская группа по вопросам развития, август 2008 г., WPS4703, Разрешенное публичное раскрытие информации Разрешено публичное раскрытие информации

  • 73.

    Surjamanto, W., Sahid: The Capacity of Urban Environment, Case Study: Urban Kampong at Bandung, 3rd International Seminar on Tropical Eco-Settlement, Городские лишения: проблема для устойчивых городских поселений, Министерство общественных работ , Исследовательский институт населенных пунктов, Джакарта (2012)

  • 74.

    Радемакерс, К., Йервуд, Дж., Феррейра, А. (Триномика), Пай, С., Гамильтон, И., Аньолуччи, П., Гровер, Д. (UCL), Карасек, Дж., Анисимова, Н. (SEVEn): Выбор показателей для измерения энергетической бедности, Заключительный отчет пилотного проекта «Энергетическая бедность — оценка воздействия кризиса и обзор существующих и возможных новых мер в государствах-членах», Trinomics (2016)

  • воздушных шлюзов — an обзор | Темы ScienceDirect

    2.3 Извлеченные уроки

    Конструкция и размер SAS существенно влияют на потери тепла.В случае с муниципальным зданием Сераинга SAS не могла работать как эффективный воздушный барьер из-за большого потока посетителей. Существующие раздвижные двери и воздушная завеса не могли эффективно снизить тепловые потери. 220 сотрудников и 100 посетителей, которые ежедневно проходят через SAS, привели к тому, что раздвижные двери почти открылись в рабочее время (Rebours, 2016). ГН выяснило, что сотрудники приемной поставили стеклянную завесу перед стойкой регистрации и установили электрические обогреватели.Это была реакция на непрерывный поток холодного воздуха, пересекавший SAS. Жильцам было разрешено оборудовать свои рабочие места личными обогревателями с использованием стеклянных осыпей для блокировки воздушного потока (см. Рис. 11.2B). Поэтому мы рекомендуем будущий проект NZEB включать вращающиеся двери и вторичные распашные двери, которые открываются только в экстренных случаях и для пользователей с ограниченными возможностями (см. Рис. 11.2D). Мы рекомендуем ограничить людей, оснащающих свои рабочие места, выполнением мягкой посадки, которая может дать оператору возможность испытать реальные условия комфорта после въезда, и адаптировать работу здания к потребностям людей (Douin, 2017).

    Второй усвоенный урок связан с работой внешних жалюзи. Фактически, POE выявило, что жалюзи опускаются по секторам (NE-E-SE-S-SO-O-NO) одинаково на каждом этаже. Они закрываются, когда интенсивность наружного освещения превышает 40 000 люкс. Если интенсивность света падает ниже этого порога более чем на 12 минут, жалюзи поднимаются автоматически в зависимости от погодных условий. Однако на самом деле это правило эксплуатации неудобно для нескольких жильцов.Поднятые жалюзи пропускали блики и увеличивали проникновение солнечных лучей в рабочие помещения, что вызывало дискомфорт и перегревание летом и осенью. С другой стороны, опущенные жалюзи уменьшили естественный свет и его распределение в рабочих помещениях, что сделало необходимым искусственное освещение. Из-за 12-минутной задержки система наружных жалюзи не полностью предотвращает риск ослепления, в результате чего пассажиры используют адаптивные средства для обеспечения своего комфорта.

    Для решения проблем перегрева, связанных с чрезмерным солнечным излучением, при одновременном ограничении риска нежелательного ослепления от людей, находящихся в помещении, может оказаться целесообразным пересмотреть правила программирования автоматического действия слепых.Риск ослепления можно свести к минимуму, уточнив вероятность ослепления и полагаясь на показания местной метеостанции. Что еще более важно, мы рекомендуем выполнять мягкую посадку и настраивать работу жалюзи в соответствии с потребностями жильцов для каждого этажа и ориентации, а не для всего фасада.

    Третий урок, извлеченный из этого проекта, связан с эффективностью ночного охлаждения. Как и планировалось, в 22:00 окна должны открыться, чтобы поступал свежий воздух с улицы. Однако в действительности время открытия варьировалось от 2 до 4 часов в целом, а температура воздуха не опускалась ниже 20 ° C.Периоды ночного охлаждения не снизили температуру в помещении, как ожидалось, чтобы охладить тепловую массу внутренних бетонных стен (Douin, 2017). Более того, после закрытия окон профиль температуры в помещении быстро повышается, иногда выше 25 ° C. Таким образом, ночное охлаждение не дало ожидаемого эффекта. Мы рекомендуем более тщательно проверять и проверять влияние потенциала ночного охлаждения объекта, а также микроклимата. Кроме того, программирование оконных проемов и правил управления должно быть более гибким, позволяя более длительные периоды вентиляции.Это снизило бы рабочую температуру в начале дня и дало бы возможность более эффективно использовать теплоаккумулирующую способность здания.

    Четвертый извлеченный урок в основном связан с системой HVAC. Сложность NZEB требует подачи свежего воздуха и в то же время достижения комфорта. В муниципальном здании Сераинга было установлено только два кондиционера для подачи воздуха в правое и левое крыло здания. Однако результаты POE показали, что комфорт не был достигнут в соответствии с требованиями PH (Rebours, 2016) из-за разницы температур между различными тепловыми зонами здания.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    *

    *

    *