Строительные материалы и изделия

Твердение бетона в зимних условиях

При отрицательной температуре вода в бетоне замерзает и твер­дение его практически прекращается. Кроме того, объем льда по­чти на 9 % больше объема воды. Поэтому замораживание вызыва­ет повреждение структуры бетона и нарушает сцепление заполни­теля с цементным камнем, что особенно опасно в раннем возра­сте, когда прочность бетона еще не достаточно высока. Конечная прочность снижается тем сильнее, чем раньше происходит замо­раживание бетона. Однако бетон, замороженный до начала схва­тывания, после оттаивания нормально твердеет практически без потери прочности, а иногда его прочность в результате заморажи­вания даже повышается, что пока не получило объяснения.

Существует критический возраст, или критическая прочность, бетона, после достижения которых замораживание не снижает прочности. Считается, что бетон должен набрать 50...75 % проект­ной прочности, чтобы замораживание не сопровождалось деструк­тивными процессами. При зимнем бетонировании стремятся от­срочить замерзание бетона до достижения критической прочности.

Известны следующие способы зимнего бетонирования.

Способ термоса основан на снижении теплопотерь путем уст­ройства теплозащиты бетона (утепления опалубки, покрытия теп­лоизоляционными материалами). Начальную температуру бетон­ной смеси доводят до 35...45°С, подогревая воду и заполнители (до 50...90 °С). При этом положительная температура сохраняется в течение 3...5 сут, необходимых для набора бетоном требуемой прочности. Применяют также предварительный электронагрев бе­тонной смеси в бункере.

Этот метод применяют при бетонировании массивных соору­жений с модулем поверхности (отношением площади поверхнос­ти блока бетонирования к его объему) меньше 5.

Искусственный подогрев бетона электрическим током, паром или теплым воздухом используют при бетонировании тонких кон­струкций (балок, колонн, свай и др.). Этот способ дороже спосо­ба термоса, но обеспечивает через сутки 60... 70 % проектной проч­ности бетона.

Способ незамерзающего бетона основан на понижении темпе­ратуры замерзания воды с помощью противоморозных добавок, многие из которых, кроме того, ускоряют твердение бетона. В на­стоящее время в качестве противоморозных добавок широко ис­пользуются соли органических кислот, например формиат натрия. Совместно с электролитами могут использоваться добавки ПАВ. Иногда электролиты усиливают действие ПАВ. С целью ускорения твердения бетона при зимних работах используют быстротверде - ющий портландцемент и глиноземистые цементы. Для повыше­ния тепловыделения часто увеличивают расход цемента в бетоне.

Комбинированные способы представляют собой различные соче­тания указанных выше способов, например сочетание способа термоса с периферийным электропрогревом, способа термоса и способа незамерзающего бетона и др.