Способы бетонирования при отрицательных температурах.

Прогрев бетона зимой

В кубе бетонной смеси количество воды колеблется от 120 до 150 литров. Если среднесуточная температура воздуха не превышает +5ºС или хоть раз в сутки снизилась ниже нуля, возникает проблема замерзания воды затворения, что свойственно начальному периоду структурообразования бетона. С целью предохранения от замерзания, обеспечения оптимальных условий твердения используются различные способы зимнего бетонирования.

Выбор зимних приёмов.

В зависимости от температурного режима окружающей среды и конструкции бетонируемых узлов выбирают один из способов. В их числе:

  • Изготовление смеси на горячей воде и подогретых составляющих (цемент берут из утепленных складов);
  • Доставка в автобетоносмесителях без теплоизоляции (при температуре не ниже -15 ºС) и с теплоизоляцией;
  • Внедрение противоморозных добавок;
  • Изготовление бетонов с ускорителями твердения;
  • Подача и укладка посредством утепленного бетононасоса зимнего исполнения;
  • Применение теплоизолированной опалубки (метод термоса);
  • Термоактивная опалубка;
  • Предварительный электроразогрев;
  • Электродный прогрев;
  • Электропрогрев посредством нагревательных проводов;
  • Индукционный прогрев;
  • Обогрев монолитных конструкций нагретым воздухом (конвекцией) или нагревательными проводами;
  • Обогрев гибкими термоактивными покрывалами;
  • Обогрев газовыми горелками и пр. 

Электродный прогрев бетона. 

Способ электродного прогрева подразумевает использование погруженных в бетон электродов (пластинчатых, полосовых стержневых, струнных). Подача тока осуществляется через понижающий трансформатор, так как прогрев, как правило, ведут при низких напряжениях 36 - 127 В. При прохождении электротока в твердеющем бетоне выделяется тепловая энергия. Тепловыделение непосредственно в смеси – главное преимущество метода. Важна схема расположения электродов и выбор оптимального режима прогрева. Прогрев делят на:

  • Периферийный (прогреваются наружные слои);
  • Сквозной (равномерный интенсивный полный прогрев);
  • Внутренний (рекомендуется для протяженных элементов, например, колонн).

Стержневые электроды из круглой стали (d = 6-12 мм) используют для конструкций сложной конфигурации. Для плоских перегородок, стен, полов, ленточных фундаментов берут стальные 3 мм толщиной электроды-полосы. В горизонтальные железобетонные конструкции укладывают арматурные стержни (плавающие электроды). 

Применение термоактивной опалубки. 

Термоактивные опалубки со стальными или фанерными палубами используются для ряда конструкций (железобетонных и бетонных стен, фундаментов, перекрытий) при температурах зимнего воздуха не ниже -25ºС. Метод эффективен при беспрерывном бетонировании, в конструкциях насыщенных арматурой, для тонких стен средней массы. Для работы подходит съемная блочная опалубка из крупных щитов. Нагревателями могут служить кабели, провода, сетки и пр.

Перед укладкой бетона опалубку нагревают до +18ºС. При подаче смеси нагрев увеличивают до +30ºС, +50ºС. Греющую опалубку можно совмещать с электроразогревом смеси, использованием «твердоускорителей» или противоморозных добавок. 

Инфракрасный прогрев бетона. 

Инфракрасные лучи – это лучи тепловые. Их направляют на недоступные для утепления места конструкций, используют для лучшего затвердения стыков, отогрева промороженной арматуры или закладных деталей.

В частности, обогрев посредством газовых горелок основан на превращении энергии сжиженного газа в инфракрасные лучи, отдающие тепло опалубке, передающей его бетону. КПД инфракрасных горелок достигает 90%. 

Индукционный прогрев бетона. 

Индукционный прогрев основан на использовании и преобразовании энергии электромагнитного поля. В металлических элементах (арматуре, опалубке из стали) происходит выделение тепловой энергии. Последняя передается бетонной смеси, обычно уложенной по замкнутому контуру. Метод рекомендован для конструкций с длиной, превышающей размеры сечения, и с коэффициентом армирования более 0,5. 

Электропрогрев посредством нагревательных проводов. 

Перед укладкой бетоносмеси в опалубку, арматурный каркас обматывают проводами. После укладки смеси подводят электропитание. Необходимое напряжение получают при помощи понижающего трансформатора. Разогревающиеся провода отдают тепло смеси, которая «горячеет» до +70ºС.

Для намотки на арматуру предпочтительно использовать провода марок: ПНСВ-1,2, ПВЖ, ПТПЖ, ПОСХВП, ППЖ, ПОСХВ и пр. С целью правильной тепловой обработки соблюдают 3 ступени технологического цикла:

  • В течение 18 часов – в опалубке обогревают бетон, который в завершении достигает 30% проектной прочности;
  • 24 часа после снятия опалубки – в укрытии обогревают бетон, который достигнет 50% проектной прочности;
  • 25-25 суток – дозревание бетона при уличной температуре с достижением 80% марочной прочности.

Бетонирование монолитных конструкций при низких температурах допускает комплексное использование различных методов. Не стоит забывать о ветрозащитных ограждениях, тепло и гидроизоляционных «покрывалах» и пр.