Бетонные работы зимой: Бетонные работы зимой. Особенности проведения работ

Бетонные работы зимой

Зимними условиями по нормативным требованиям считается период, когда среднесуточная температура наружного воздуха ниже 5 °С и минимальная суточная температура ниже 0 °С.

На большей части территории России зимний период длится в среднем 6 месяцев. Чтобы не прерывать бетонные работы зимой в проектах производства работ предусматриваются технологические мероприятия для достижения бетоном в сжатые сроки до наступления холодного периода проектной прочности.

Если же бетонные работы ведутся в зимний период, то необходимо до замораживания обеспечение условий для получения бетоном необходимой критической прочности.

К производству бетонных работ зимой предъявляются следующие основные требования:

• обоснованный выбор метода зимнего бетонирования;
• подогрев компонентов бетонной смеси перед приготовлением бетонной смеси;
• перевозка бетонной смеси в транспортных средствах, обеспечивающих однородность и сохранность ее начальной тепловой энергии;
• обеспечение бетонной смеси перед подачей и укладкой необходимой тепловой энергией;
• соответствующая подготовка основания, опалубки и арматуры перед укладкой бетонной смеси;
• обеспечение удлиненного на 10-20 % режима уплотнения бетонной смеси;
• обеспечение проектных (по ППР) температурно-влажностных условий выдерживания бетона;
• достижение бетоном необходимой критической прочности до наступления его замораживания.

Применяют различные методы выдерживания бетона в зимних условиях, а именно:

• пассивная термообработка;
• активная термообработка;
• применение противоморозных добавок;
• комбинированные методы.

Пассивные методы термообработки бетонной смеси

• выдерживание в тепляках;
• метод «термоса».

Выдерживание бетона в тепляках

Метод выдерживания в искусственных укрытиях-тепляках применяется реже, так как его применение вызывает удорожание бетонных работ, связанных с дополнительными затратами; кроме того он осложняет выполнение смежных работ.

Искусственное укрытие – это трубчатый каркас, обшитый фанерой и легким утеплителем.

В последнее время в качестве тепляков применяются пневматические укрытия следующих конструкций:

• воздухопорные оболочки; их проектное положение обеспечивается избыточным давлением воздуха;
• пневмокаркасные покрытия; несущим каркасом в них являются трубчатые надувные арки или рамы; давление в таких покрытиях составляет 0,6-1,0 МПа.

Пневматические укрытия более эффективны при производстве бетонных работ в малых объемах, т. к. они возводятся за короткое время.

Метод термоса

Сущность метода «термоса» состоит в том, что бетонная смесь, уложенная в утепленную опалубку, твердеет за счет изотермического и экзотермического химических процессов, т. е. за счет внесенного тепла самим бетоном и тепла, выделенного в результате гидратации цемента. Поэтому этот метод является энергоэкономным методом выдерживания бетона.

Процесс выдерживания бетона этим методом можно разбить на 3 периода:

1. в первый период происходит небольшое снижение начальной температуры бетона в результате влияния наружной температуры;
2. второй период характеризуется тем, что в результате изотермического процесса и гидратации цемента происходит повышение температуры бетона;
3. в третьем периоде температура бетона, достигнув максимума термосного режима, начинает снижаться.

На интенсивное снижение оказывают прямое влияние температура наружного воздуха и теплоустойчивость опалубки.

Режим термосного выдерживания зависит от вида и марки цемента, вида и размеров бетонируемой конструкции, условий выполнения работ.

Режим термосного выдерживания железобетонной конструкции зависит от процента ее армирования.

Наиболее эффективен метод «термоса» для конструкций с модулем поверхности не более 6, т. е. для конструкций массивных.

Метод «термоса» следует применять при температуре окружающей среды не ниже –15 °С.

Метод «термоса» следует применять в тех случаях, когда к бетону предъявляются повышенные требования по морозостойкости, водонепроницаемости и трещиностойкости.

Активная термообработка

Активная термообработка или электротермообработка – это искусственное внесение тепла в бетонную конструкцию в период ее твердения с целью достижения бетоном критической прочности в сжатые сроки.

Различают следующие методы электротермообработки бетона:

• электропрогрев;
• контактный электропрогрев;
• индукционный прогрев;
• инфракрасный нагрев.

Режим электропрогрева

Электропрогрев бетона: используют одно или трехфазный переменный ток нормальной частоты.

Электропрогрев бетона проводят при пониженных напряжениях (50-100 В).

Применяют две схемы электропрогрева: периферийный и внутренний.

Электропрогрев проводят с помощью электродов. По способу расположения электродов в прогреваемой конструкции они бывают внутренние и поверхностные:

• сущность внутреннего электропрогрева заключается в том, что электроды располагаются внутри бетонной конструкции; электрическая энергия преобразуется внутри бетона в тепловую;
• при периферийном электропрогреве электроды размещаются по наружной поверхности бетона; направление теплопередачи тепловой энергии – от периферии во внутрь конструкции.

Применяют три режима электропрогрева: трехступенчатый, двухступенчатый и пульсирующий (рис.

Рис. 1. Графики режимов прогрева бетона:

а – изотермический режим; б – изотермический с остыванием;

в – ступенчатый

Широко используется трехступенчатый режим

Сущность его состоит в следующем: первая ступень – происходит плавный подъем температуры до расчетного значения; вторая ступень – изотермический прогрев при постоянной температуре; третий период – остывание бетона от расчетной величины до 0 °С.

Контактный электрообогрев бетона

Для контактного электрообогрева монолитных тонкостенных конструкций довольно часто применяют термоактивные (греющие) опалубки. Тепло бетону передается через слои материала от электронагревателей различного типа – трубчатых (ТЭНы), сетчатых, кабельных. Особенно эффективно использование греющей опалубки для периферийного обогрева тонкостенных конструкций толщиной прогреваемого слоя бетона на одну поверхность нагрева не более 200 мм.

По сравнению с электропрогревом контактный электрообогрев дает экономию около 20 % потребляемой электроэнергии.

Рассматриваемый метод обогрева бетона имеет по сравнению с другими ряд преимуществ, а именно:

• электробезопасность;
• возможность применения для всех тонкостенных конструкций независимо от процента их армирования;
• высокая степень оборачиваемости опалубки;
• возможность предварительного обогрева опалубки с целью устранения наледи;
• возможность обеспечения более равномерного температурного поля и регулирования этого процесса.

При применении термоактивной опалубки температура бетонной смеси должна дать не ниже +5 °С.

Прогрев осуществляют при температуре 30-60 °С со скоростью подъема температуры 5-10 °С/ч.

В последнее время в качестве греющего элемента используют покрытия из полипропилена.

В качестве заполнителя в состав покрытия с целью повышения теплопроводности стали вводить ацетиленовую сажу.

Полипропиленовое покрытие, обладая гидрофобными свойствами, обеспечивает защитные и антиадгезионные функции.

Для обогрева открытых поверхностей конструкций тонкостенных и средней массивности используют термосистемные гибкие покрытия (ТАГП).

Они наиболее целесообразны при бетонировании распластанных или наклонных тонкостенных конструкций с большими открытыми поверхностями.

ТАГП следует использовать сразу после укладки предварительно разогретой бетонной смеси.

Метод индукционного прогрева

Этот метод основан на использовании электромагнитной индукции, при которой энергия переменного электромагнитного поля превращается в арматуре или в стальной опалубке в тепловую и далее передается бетону. При прохождении электрического тока через обмотку-индуктор вокруг нее возникает градиентное магнитное поле.

В арматуре или металлической опалубке, находящейся в зоне этого поля, возникают вихревые токи, нагревающие металл, возникающее при этом тепло передается непосредственно бетонной среде.

Наличие электромагнитного поля обеспечивает более равномерный прогрев бетона, так как происходит более равномерное распределение влаги в прогреваемой конструкции. Применяют различные схемы индукторов: многоветвевые катушки, индукторы в виде плоской концентрической спирали, индукторы с сердечником из трансформаторной стали и др.

Напряжение, используемое при индукторном прогреве может быть 220, 380 В; при этом изоляция должна быть надежной.

Удельный расход электрической энергии равен 130-150 кВтч/м3.

Индукционный прогрев целесообразно использовать при термообработке стыков сборных конструкций, сооружений, возводимых в переставной и скользящей опалубках и др.

Инфракрасный нагрев бетона

Он основан на передаче лучистой энергии от генератора инфракрасного излучения нагреваемым поверхностям через воздушную среду.

Инфракрасный нагрев применяют при термообработке монолитных стыков сложной конфигурации, густоармированных стыков старого бетона с укладываемым; он рационален для нагрева горизонтальных тонкостенных конструкций (плит, оболочек), обогрева «активной» поверхности железобетонной несъемной опалубки и др.

Обогревают инфракрасными лучами как открытые поверхности бетона, так и закрытые опалубкой.

В качестве генераторов излучения используют трубчатые, стержневые карборундовые излучатели. Удельная мощность таких излучателей – 0,6-1,2 кВт/м, температура – 1300-1500 °С.

Для работы излучателей инфракрасного нагрева применяются напряжения 127, 220, 380 В.

Генераторы излучения помещают в металлический сферический или трапецеидальный отражатели.

Преимуществами метода являются:

• простота изготовления и эксплуатации;
• электробезопасность;
• отсутствие необходимости в переоборудовании опалубки;
• возможность отогрева основания, удаление наледи до бетонирования.

К числу недостатков можно отнести:

1. существенная трудоемкость метода, связанная с переносом, расстановкой и подключением к электрической сети инфракрасных излучателей;
2. высокий удельный расход электроэнергии.

Применение противоморозных добавок

Противоморозные добавки снижают температуру замерзания воды, ускоряют процесс твердения бетона.

Противоморозные добавки применяют в количестве 3-10 % от массы цемента; количество добавок зависит от температуры бетона, вида добавки.

К химическим добавкам, ускоряющим твердение бетона, относятся: хлористые соли – NaCl (хлорид натрия) и CaCl2 (хлорид кальция), NaNO3 (нитрат натрия), Na2SO4 (сульфат натрия).

К добавкам, снижающим температуру замерзания воды в бетоне относятся: К2СО3 (углекислый калий или поташ), NaNO3, комплексные добавки NaNO3 + CaCl2, NaCl + CaCl2.

При бетонировании армированных конструкций необходимо применять добавки, не вызывающие коррозию арматуры и не дающие высоты на поверхности бетона; к ним относятся хлористые соли; нитрат натрия и поташ.

Добавку поташ применяют при наружной температуре до –25 °С.

Когда химические добавки вводят в бетонную смесь в количестве 10-15 % массы цемента, то получают холодный бетон. Холодный бетон в 28 суточном возрасте приобретает не более половины проектной прочности.

Противоморозные добавки нельзя применять: в конструкциях, работающих в агрессивной среде, содержащей примеси кислот, сульфатов, щелочей; в конструкциях, подверженных в период эксплуатации тепловым воздействиям более 60 °С; при расположении конструкций на расстоянии менее 100 м от источника высокого напряжения.

Бетонные работы в зимнее время

Холодная реальность бетонных работ зимой

В. Я одна из счастливых снежных птиц, которые курсируют между моим зимним домом на юге и моим летним домом на севере. Мне нужно срочно заменить тротуар в моем северном доме из-за прорыва водопровода. Холодная погода не за горами. Безопасно ли заливать бетон в конце сезона? Один из подрядчиков, участвовавших в торгах, говорит, что это не проблема, поскольку они добавляют в смесь хлорид кальция. Это сработает? Будут ли у меня проблемы в будущем?

A. Разве не прекрасно, что нам посчастливилось жить в стране, которая настолько велика, что в унылые зимние месяцы можно убежать от холода, пронизывающих ветров и снега? Вам действительно повезло! Но вам понадобится гораздо больше, чем удача, чтобы гарантировать, что вы не будете устанавливать этот тротуар во второй раз весной или следующим летом, когда вы порхнете обратно на север. Вам нужен опытный бетонщик, который точно знает, как заказывать, укладывать и защищать бетон, залитый в холодную погоду.

Реклама

Я всегда считал бетон прекрасным строительным материалом. Его ингредиенты являются основными: песок, гравий, вода и портландцемент. Да, существуют другие добавки и ингредиенты, такие как летучая зола, пластификаторы, ускорители и т. д., которые можно смешивать с бетоном. Эти дополнительные ингредиенты часто позволяют бетонщикам заливать и отделывать бетон в экстремальных погодных условиях. Хлорид кальция, упомянутый в одной цитате, является ускорителем, который ускоряет затвердевание бетона.

Свежезамешанный бетон представляет собой пластичную жидкость. Фактически, как только вода смешивается с портландцементом, начинается химическая реакция, называемая гидратацией. Эта химическая реакция заставляет микроскопические кристаллы расти между песком и гравием и, таким образом, сцеплять их. По мере того, как растет все больше и больше кристаллов, бетон становится все тверже и тверже. Но эта реакция чувствительна к температуре. В очень теплую или жаркую погоду реакция происходит быстро. В холодную погоду реакция замедляется.

Реклама

Задача в вашем случае состоит в том, чтобы сформировать достаточное количество кристаллов, чтобы бетон мог сопротивляться разрушению, вызываемому дождевой водой и талой водой, которые впитываются в поверхность бетона, а затем замерзают. Замерзающая вода расширяется и может разрушить кристаллы, скрепляющие песок и гравий.

Бетонщик должен делать множество вещей, чтобы ваш бетон прослужил долгие годы. Во-первых, грунт, на который будет заливаться бетон, не должен быть промерзшим. На самом деле было бы идеально, если бы подрядчик мог повесить несколько брезентов над участком и запустить обогреватель для повышения температуры земли. Чем теплее земля, тем лучше.

Компания по производству товарного бетона, скорее всего, будет смешивать бетон с горячей водой. Если песок и гравий можно предварительно подогреть, тем лучше.

Можно использовать специальные портландцементы, предназначенные для развития ранней прочности. Немного увеличьте количество цемента в смеси. Требуйте, чтобы у вас была смесь 4500 psi или 5000 psi. Для вашей небольшой заливки это может добавить только 40 долларов к стоимости дополнительного цемента. Также убедитесь, что в смесь добавлен воздух.

После укладки и отделки бетона нанесите на поверхность жидкий отвердитель. Эта жидкость гарантирует, что вода, добавленная в смесь, не испарится из бетона. Вода, добавляемая на заводе по производству готовых смесей, необходима для подпитки химической реакции гидратации, которая будет продолжаться всю зиму, пока вы заняты получением загара.

Наконец, поверх бетона должны быть уложены изолирующие одеяла. К счастью, происходящая химическая реакция действительно производит тепло. Это тепло крайне необходимо, чтобы бетон не замерзал до того, как он наберет прочность, чтобы сопротивляться Матери-природе.

Изолирующие одеяла сохранят тепло внутри бетона там, где оно необходимо, пока края одеяла утяжелены. Холодный ветер, проникающий под одеяла, может быстро украсть тепло у бетона. Убедитесь, что подрядчик оставляет одеяла на месте как минимум на четыре дня.

———-

Реклама

Посетите веб-сайт Тима Картера по адресу www.askthebuilder.com. Хотите поговорить с Тимом? Звоните ему с 9 до 11 утра по центральному району по субботам по бесплатному номеру 888-737-1450.

Проблемы работы с бетоном зимой

Автор Сью Поремба на

Если вы живете выше линии Мейсона-Диксона, скорее всего, зимние месяцы у вас холодные и снежные. Это отличная погода для катания на лыжах, но не для тех, кто работает с бетоном.

«Здесь, в Новой Англии, это означает, что мы прекращаем установку наружных декоративных бетонных систем, как правило, в конце октября, и мы не можем начать снова до марта или апреля», — говорит Билл Гутро из Distinctionive Concrete в Роули, штат Массачусетс. не так плохо, как в Виннипеге, Онтарио, где, по словам Рэнди Классена из Klassen Concrete, земля промерзает на глубину до семи футов, и бетонные работы на открытом воздухе часто не могут возобновиться до мая.

«Здесь мы можем выполнять наружные бетонные работы только шесть месяцев в году, — говорит Классен, — поэтому вам нужно выстроиться в очередь внутри».

Крис Беккер, владелец компании Becker Architectural Concrete в Южном Сент-Поле, штат Миннесота, говорит, что начинает планировать на зиму как можно больше в летние месяцы. «Около 40 процентов нашей работы — это столешницы, раковины и полы в помещении», — объясняет он. «Когда люди приходят ко мне летом с такой работой, я спрашиваю их, готовы ли они дождаться зимних месяцев. Если они это сделают, я устанавливаю сезонную цену на работу и предлагаю скидку на внутреннюю работу зимой».

«Вы должны предлагать широкий спектр услуг, чтобы ваша компания могла пережить зимние месяцы, — говорит Гутро. «Наши наружные установки включают в себя штампованный бетон и накладки. Наши внутренние установки включают полы, окрашенные кислотой, полированный бетон, микротопинги и бетонные столешницы. Зимний сезон также является прекрасным временем для инвестиций в семинары по декоративному бетону».

Преодоление препятствий

Зимой даже работа в помещении сопряжена с трудностями. «Внешний климат влияет на то, что происходит в помещении», — говорит Классен. «Иногда здесь становится так холодно, что печь работает без остановки весь день и все сушит». Кроме того, по его словам, при выполнении работ по герметизации «приходится гасить контрольные лампы в здании».

Для Гутро логистика — самая большая проблема зимой. «Как и в большинстве старых городов, многие улицы Бостона очень узкие, парковок практически нет, и это летом. 8-дюймовая метель только усугубляет ситуацию». Он научился добавлять стодолларовую парковку к стоимости работы.

Освоение гибкости

Бизнес Гутро развивался с годами, и большая часть его работы теперь проводится в помещении круглый год, что, по его словам, способствует удержанию его сотрудников. «Когда вы диверсифицируетесь и можете работать на внутренних и внешних работах, вы, скорее всего, будете заняты большую часть года и сохраните ту же команду. Каждый раз, когда у вас есть сотрудник, работающий в отапливаемом помещении в феврале или в помещении с кондиционером в августе, у вас есть счастливый сотрудник».

Классен и Беккер, однако, нашли другие способы адаптироваться. Стратегия Классена заключается в том, чтобы нанять много студентов из университета на время его напряженного летнего периода. «Они все равно вернутся в школу, когда наступят холода», — говорит он. Его штатная бригада делит свое время между бетонными работами в помещении и уборкой снега. «Здесь много бетонщиков занимаются уборкой снега зимой».

Стратегия Беккера по поиску работы в помещении в этом году окупилась, так как он получил контракт на укладку полов в 100-квартирном лофте с возможностью модернизации столешниц. Тем не менее, Беккер говорит, что нашел лучшее решение для работы зимой.

«По мере того, как наша компания становится все более известной благодаря нашей высококачественной продукции, нас ищут для работы в других частях страны», — говорит он. «У нас есть работа в Аризоне и одна на Гавайях».

Остались вопросы по вашему проекту?

• Вопрос*
• У вас есть фотография проекта, которой вы хотели бы поделиться с нами?

  Перетащите файлы сюда или

  Допустимые типы файлов: jpeg, jpg, gif, png, pdf, макс.