Снип бетонирование при отрицательных температурах: СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции

Содержание

Производство бетонных работ при отрицательных температурах воздуха несущие и ограждающие конструкции- строительные нормы и правила- СНиП 3-03-01-87 (утв- постановлением Госстроя СССР от 04-12-87 280) (разделы 1-7) (ред от 22-05-2003) (2020). Актуально в 2019 году

размер шрифта

НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ- СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА- СНиП 3-03-01-87 (утв- Постановлением Госстроя СССР от 04-12-87… Актуально в 2018 году

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 буро-опускных 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

ПараметрВеличина параметраКонтроль (метод, объем, вид регистрации)
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 конструкцийНе менее 5 Мпа
конструкций, подвергающихся атмосферным воздействиям в процессе эксплуатации, для класса:Не менее, % проектной прочности:
В7,5 — В1050
В12,5 — В2540
В30 и выше30
конструкций, подвергающихся по окончании выдерживания переменному замораживанию и оттаиванию в водонасыщенном состоянии или расположенных в зоне сезонного оттаивания вечномерзлых грунтов при условии введения в бетон воздухововлекающих или газообразующих ПАВ70
в преднапряженных конструкциях80
для бетона с противоморозными добавкамиК моменту охлаждения бетона до температуры, на которую рассчитано количество добавок, не менее 20 % проектной прочности
2. Загружение конструкций расчетной нагрузкой допускается после достижения бетоном прочностиНе 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 М600Воды не более 70 °С, смеси не более 35 °С
на быстротвердеющем портландцементе и портландцементе марки М600 и вышеВоды не более 60 °С, смеси не более 30 °С
на глиноземистом портландцементеВоды не более 40 °С, смеси не более 25 °С
4. Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания или термообработки:Измерительный, в местах, определенных ППР, журнал работ
при методе термосаУстанавливается расчетом, но не ниже 5 °С
с противоморозными добавкамиНе менее чем на 5 °С выше температуры замерзания раствора затворения
при тепловой обработкеНе 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
шлакопортландцементе90
6. Скорость подъема температуры при тепловой обработке бетона:Не более, °С/ч:Измерительный, через каждые 2 ч, журнал работ
для конструкций с модулем поверхности:
до 45
от 5 до 1010
св. 1015
для стыков20
7. Скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструкций с модулем поверхности:Измерительный, журнал работ
до 4Определяется расчетом
от 5 до 10Не более 5 °С/ч
св. 10Не 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 5Не более 10 °С/ч
св. 5Не более 30, 40, 50 °С

СП 435.1325800.2018 Конструкции бетонные и железобетонные монолитные. Правила производства и приемки работ / 435 1325800 2018

На главную | База 1 | База 2 | База 3
Поиск по реквизитамПоиск по номеру документаПоиск по названию документаПоиск по тексту документа
Искать все виды документовДокументы неопределённого видаISOАвиационные правилаАльбомАпелляционное определениеАТКАТК-РЭАТПЭАТРВИВМРВМУВНВНиРВНКРВНМДВНПВНПБВНТМ/МЧМ СССРВНТПВНТП/МПСВНЭВОМВПНРМВППБВРДВРДСВременное положениеВременное руководствоВременные методические рекомендацииВременные нормативыВременные рекомендацииВременные указанияВременный порядокВрТЕРВрТЕРрВрТЭСНВрТЭСНрВСНВСН АСВСН ВКВСН-АПКВСПВСТПВТУВТУ МММПВТУ НКММПВУП СНЭВУППВУТПВыпускГКИНПГКИНП (ОНТА)ГНГОСТГОСТ CEN/TRГОСТ CISPRГОСТ ENГОСТ EN ISOГОСТ EN/TSГОСТ IECГОСТ IEC/PASГОСТ IEC/TRГОСТ IEC/TSГОСТ ISOГОСТ ISO GuideГОСТ ISO/DISГОСТ ISO/HL7ГОСТ ISO/IECГОСТ ISO/IEC GuideГОСТ ISO/TRГОСТ ISO/TSГОСТ OIML RГОСТ ЕНГОСТ ИСОГОСТ ИСО/МЭКГОСТ ИСО/ТОГОСТ ИСО/ТСГОСТ МЭКГОСТ РГОСТ Р ЕНГОСТ Р ЕН ИСОГОСТ Р ИСОГОСТ Р ИСО/HL7ГОСТ Р ИСО/АСТМГОСТ Р ИСО/МЭКГОСТ Р ИСО/МЭК МФСГОСТ Р ИСО/МЭК ТОГОСТ Р ИСО/ТОГОСТ Р ИСО/ТСГОСТ Р ИСО/ТУГОСТ Р МЭКГОСТ Р МЭК/ТОГОСТ Р МЭК/ТСГОСТ ЭД1ГСНГСНрГСССДГЭСНГЭСНмГЭСНмрГЭСНмтГЭСНпГЭСНПиТЕРГЭСНПиТЕРрГЭСНрГЭСНсДИДиОРДирективное письмоДоговорДополнение к ВСНДополнение к РНиПДСЕКЕНВиРЕНВиР-ПЕНиРЕСДЗемЕТКСЖНМЗаключениеЗаконЗаконопроектЗональный типовой проектИИБТВИДИКИМИНИнструктивное письмоИнструкцияИнструкция НСАМИнформационно-методическое письмоИнформационно-технический сборникИнформационное письмоИнформацияИОТИРИСОИСО/TRИТНИТОсИТПИТСИЭСНИЭСНиЕР Республика КарелияККарта трудового процессаКарта-нарядКаталогКаталог-справочникККТКОКодексКОТКПОКСИКТКТПММ-МВИМВИМВНМВРМГСНМДМДКМДСМеждународные стандартыМетодикаМетодика НСАММетодические рекомендацииМетодические рекомендации к СПМетодические указанияМетодический документМетодическое пособиеМетодическое руководствоМИМИ БГЕИМИ УЯВИМИГКМММНМОДНМонтажные чертежиМос МУМосМРМосСанПинМППБМРМРДСМРОМРРМРТУМСанПиНМСНМСПМТМУМУ ОТ РММУКМЭКННАС ГАНБ ЖТНВННГЭАНДНДПНиТУНКНормыНормы времениНПНПБНПРМНРНРБНСПНТПНТП АПКНТП ЭППНТПДНТПСНТСНЦКРНЦСОДМОДНОЕРЖОЕРЖкрОЕРЖмОЕРЖмрОЕРЖпОЕРЖрОКОМТРМОНОНДОНКОНТПОПВОПКП АЭСОПНРМСОРДОСГиСППиНОСНОСН-АПКОСПОССПЖОССЦЖОСТОСТ 1ОСТ 2ОСТ 34ОСТ 4ОСТ 5ОСТ ВКСОСТ КЗ СНКОСТ НКЗагОСТ НКЛесОСТ НКМОСТ НКММПОСТ НКППОСТ НКПП и НКВТОСТ НКСМОСТ НКТПОСТ5ОСТНОСЭМЖОТРОТТПП ССФЖТПБПБПРВПБЭ НППБЯПВ НППВКМПВСРПГВУПереченьПиН АЭПисьмоПМГПНАЭПНД ФПНД Ф СБПНД Ф ТПНСТПОПоложениеПорядокПособиеПособие в развитие СНиППособие к ВНТППособие к ВСНПособие к МГСНПособие к МРПособие к РДПособие к РТМПособие к СНПособие к СНиППособие к СППособие к СТОПособие по применению СППостановлениеПОТ РПОЭСНрППБППБ-АСППБ-СППБВППБОППРПРПР РСКПР СМНПравилаПрактическое пособие к СППРБ АСПрейскурантПриказПротоколПСРр Калининградской областиПТБПТЭПУГПУЭПЦСНПЭУРР ГазпромР НОПРИЗР НОСТРОЙР НОСТРОЙ/НОПР РСКР СМНР-НП СРО ССКРазъяснениеРаспоряжениеРАФРБРГРДРД БГЕИРД БТРД ГМРД НИИКраностроенияРД РОСЭКРД РСКРД РТМРД СМАРД СМНРД ЭОРД-АПКРДИРДМРДМУРДПРДСРДТПРегламентРекомендацииРекомендацияРешениеРешение коллегииРКРМРМГРМДРМКРНДРНиПРПРРТОП ТЭРС ГАРСНРСТ РСФСРРСТ РСФСР ЭД1РТРТМРТПРУРуководствоРУЭСТОП ГАРЭГА РФРЭСНрСАСанитарные нормыСанитарные правилаСанПиНСборникСборник НТД к СНиПСборники ПВРСборники РСН МОСборники РСН ПНРСборники РСН ССРСборники ценСБЦПСДАСДАЭСДОССерияСЗКСНСН-РФСНиПСНиРСНККСНОРСНПСОСоглашениеСПСП АССП АЭССправочникСправочное пособие к ВСНСправочное пособие к СНиПСправочное пособие к СПСправочное пособие к ТЕРСправочное пособие к ТЕРрСРПССНССЦСТ ССФЖТСТ СЭВСТ ЦКБАСТ-НП СРОСТАСТКСТМСТНСТН ЦЭСТОСТО 030 НОСТРОЙСТО АСЧМСТО БДПСТО ВНИИСТСТО ГазпромСТО Газпром РДСТО ГГИСТО ГУ ГГИСТО ДД ХМАОСТО ДОКТОР БЕТОНСТО МАДИСТО МВИСТО МИСТО НААГСТО НАКССТО НКССТО НОПСТО НОСТРОЙСТО НОСТРОЙ/НОПСТО РЖДСТО РосГеоСТО РОСТЕХЭКСПЕРТИЗАСТО САСТО СМКСТО ФЦССТО ЦКТИСТО-ГК «Трансстрой»СТО-НСОПБСТПСТП ВНИИГСТП НИИЭССтП РМПСУПСССУРСУСНСЦНПРТВТЕТелеграммаТелетайпограммаТематическая подборкаТЕРТЕР Алтайский крайТЕР Белгородская областьТЕР Калининградской областиТЕР Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕР Краснодарского краяТЕР Мурманская областьТЕР Новосибирской областиТЕР Орловской областиТЕР Республика ДагестанТЕР Республика КарелияТЕР Ростовской областиТЕР Самарской областиТЕР Смоленской обл.ТЕР Ямало-Ненецкий автономный округТЕР Ярославской областиТЕРмТЕРм Алтайский крайТЕРм Белгородская областьТЕРм Воронежской областиТЕРм Калининградской областиТЕРм Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРм Мурманская областьТЕРм Республика ДагестанТЕРм Республика КарелияТЕРм Ямало-Ненецкий автономный округТЕРмрТЕРмр Алтайский крайТЕРмр Белгородская областьТЕРмр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРмр Краснодарского краяТЕРмр Республика ДагестанТЕРмр Республика КарелияТЕРмр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРпТЕРп Алтайский крайТЕРп Белгородская областьТЕРп Калининградской областиТЕРп Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРп Краснодарского краяТЕРп Республика КарелияТЕРп Ямало-Ненецкий автономный округТЕРп Ярославской областиТЕРрТЕРр Алтайский крайТЕРр Белгородская областьТЕРр Калининградской областиТЕРр Карачаево-Черкесская РеспубликаТЕРр Краснодарского краяТЕРр Новосибирской областиТЕРр Омской областиТЕРр Орловской областиТЕРр Республика ДагестанТЕРр Республика КарелияТЕРр Ростовской областиТЕРр Рязанской областиТЕРр Самарской областиТЕРр Смоленской областиТЕРр Удмуртской РеспубликиТЕРр Ульяновской областиТЕРр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРррТЕРрр Ямало-Ненецкий автономный округТЕРс Ямало-Ненецкий автономный округТЕРтр Ямало-Ненецкий автономный округТехнический каталогТехнический регламентТехнический регламент Таможенного союзаТехнический циркулярТехнологическая инструкцияТехнологическая картаТехнологические картыТехнологический регламентТИТИ РТИ РОТиповая инструкцияТиповая технологическая инструкцияТиповое положениеТиповой проектТиповые конструкцииТиповые материалы для проектированияТиповые проектные решенияТКТКБЯТМД Санкт-ПетербургТНПБТОИТОИ-РДТПТПРТРТР АВОКТР ЕАЭСТР ТСТРДТСНТСН МУТСН ПМСТСН РКТСН ЭКТСН ЭОТСНэ и ТЕРэТССЦТССЦ Алтайский крайТССЦ Белгородская областьТССЦ Воронежской областиТССЦ Карачаево-Черкесская РеспубликаТССЦ Ямало-Ненецкий автономный округТССЦпгТССЦпг Белгородская областьТСЦТСЦ Белгородская областьТСЦ Краснодарского краяТСЦ Орловской областиТСЦ Республика ДагестанТСЦ Республика КарелияТСЦ Ростовской областиТСЦ Ульяновской областиТСЦмТСЦО Ямало-Ненецкий автономный округТСЦп Калининградской областиТСЦПГ Ямало-Ненецкий автономный округТСЦэ Калининградской областиТСЭМТСЭМ Алтайский крайТСЭМ Белгородская областьТСЭМ Карачаево-Черкесская РеспубликаТСЭМ Ямало-Ненецкий автономный округТТТТКТТПТУТУ-газТУКТЭСНиЕР Воронежской областиТЭСНиЕРм Воронежской областиТЭСНиЕРрТЭСНиТЕРэУУ-СТУказУказаниеУказанияУКНУНУОУРврУРкрУРррУРСНУСНУТП БГЕИФАПФедеральный законФедеральный стандарт оценкиФЕРФЕРмФЕРмрФЕРпФЕРрФормаФорма ИГАСНФРФСНФССЦФССЦпгФСЭМФТС ЖТЦВЦенникЦИРВЦиркулярЦПИШифрЭксплуатационный циркулярЭРД
Показать все найденныеПоказать действующиеПоказать частично действующиеПоказать не действующиеПоказать проектыПоказать документы с неизвестным статусом
Упорядочить по номеру документаУпорядочить по дате введения

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.
ПараметрВеличина параметраКонтроль (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 струей0,3
механической металлической щеткой1,5
гидропескоструйной или механической фрезой5,0
2.Высота свободного сбрасывания бетонной смеси в опалубку конструкций:Не более, м:Измерительный, 2 раза в смену, журнал работ
колонн5,0
перекрытий1,0
стен4,5
неармированных конструкций6,0
слабоармированных подземных конструкций в сухих и связных грунтах4,5
густоармированных3,0
3. Толщина укладываемых слоев бетонной смеси:Измерительный, 2 раза в смену, журнал работ
при уплотнении смеси тяжелыми подвесными вертикально расположенными вибраторамиНа 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 вибраторамиНе более 1,25 длины рабочей части вибратора
при уплотнении смеси поверхностными вибраторами в конструкциях:Не более, см:
неармированных40
с одиночной арматурой25
с двойной арматурой12

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

Снип бетонные работы в зимнее время | Материалы



снип бетонные работы в зимнее время

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) H2 NCONH2 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!

замерзание готового раствора, бетонирование при минусовых показателях

Часто строительным бригадам приходится работать в крайне неблагоприятных погодных условиях, так как сроки на возведение той или иной конструкции слишком ограничены. Экстренная заливка бетона при низких температурах или его ремонт ограничены весьма узким диапазоном температурных показателей. Иными словами, неблагоприятные погодные условия играют немаловажную роль в процессе структурного схватывания, отвердения и набора бетоном необходимой марочной прочности.

Принцип воздействия отрицательных температур

Каждый специалист знает, что бетон лучше всего схватывается при температуре от +15 до +25 ˚ С. При таких условиях уже на 29-е сутки бетонная конструкция достигает оптимальных показателей прочности. Когда же температура опускается до минусовых показателей, то вся влага, которая содержится в структуре смеси, превращается в цельные ледяные кристаллы. Под воздействием такой реакции итоговый объем воды увеличивается на 10%, что способствует повышению давления. Такая ситуация чревата тем, что происходит разрыв существующих структурных связей, которые не подлежат восстановлению.

Бетонирование при отрицательных температурах всегда влечёт за собой то, что материал теряет необходимую связь с арматурным каркасом, а также возрастает пористость, которая ухудшает качество возведённой конструкции. Не стоит забывать и о том, что такой бетон теряет необходимую водонепроницаемость и морозостойкость.

Когда температура окружающей среды повышается, то ледяные кристаллы снова превращаются в воду, и процесс отвердения возобновляется. Но из-за разрушенной морозом структуры проектная прочность такого материала будет на 20—50% ниже, нежели ожидалось. Особенно негативно влияет попеременная заморозка — многоразовое оттаивание бетонных конструкций. Специалисты отмечают, что прочность, при которой никакое замораживание не сможет повредить структуру бетона, называется критической.

Если же строителям нужно залить бетон при отрицательных температурах, то им предстоит выполнить несколько специальных манипуляций, которые помогут получить в итоге необходимые физико-химические показатели материала, предусмотренные проектной документацией.

Преимущества зимнего фундамента

Постоянное изменение климатических условий привело к тому, что «зимние» условия строительства могут наступить даже в сентябре. Это связано с тем, что внезапные заморозки и последующая оттепель вносят свои поправки в технологию заливки бетона, используемую специалистами. Стоит отметить, что снега может и не быть, но в северных регионах страны, где тёплых дней очень мало, среднегодовая температура не превышает +5 ˚ С. Именно поэтому были разработаны инновационные технологии возведения фундамента, которые призваны продлить строительный сезон.

Теперь залить качественный бетон можно даже при температуре -25 ˚ С. Это существенно ускоряет строительство новых зданий, так как уже с приходом первых весенних дней можно смело приступать к возведению стен. Если же дом будет построен из дерева, тогда его строительство может быть продолжено — независимо от температуры.

Использование такой методики строительства имеет множество неоспоримых преимуществ, главными из которых считаются:

  • Плановое снижение цен на работы и материалы.
  • Существенно минимизируется риск обрушения стен у вырытых котлованов, предотвращается их затопление грунтовыми водами.
  • Минимальный процент загруженности строительной бригады.
  • Существенно увеличивается несущая способность почвы, которая к весне раскисает, благодаря чему к строительной площадке может подъехать тяжёлая техника.

Многие думают, что закладку фундамента лучше всего проводить в летнее время. Но далеко не все знают, что жаркая погода тоже накладывает на работу свои ограничения. К примеру, могут начаться сезонные проливные дожди, которые не только размывают, но и способствуют разрушению стенок котлованов и траншей. Из-за этого рабочим приходится заново все готовить, что чревато лишней тратой времени и денег.

Что касается земельных участков с УГВ, то для них нужно принимать целый комплекс специальных мер, которые связаны с откачкой лишней воды. В этом случае мастерам приходится рыть водоотводящие траншеи и устанавливать дренажные насосы высокой мощности.

Основные правила бетонирования

Опытные бригады строителей привыкли использовать базовые положения СНиП, благодаря чему выполнение бетонных работ при отрицательных температурах не вызывает каких-либо сложностей. Среди основных правил можно отметить те, которые считаются обязательными:

  • Приготовление бетонной смеси нужно проводить исключительно в подогретых бетоносмесителях. Вода и заполнители должны быть заранее подогреты. Среднее время перемешивания всех компонентов должно быть увеличено минимум на 25%.
  • В процессе приготовления смеси необходимо вводить специализированные воздухововлекающие и противоморозные добавки, а также пластификаторы.
  • Если готовую бетонную смесь нужно транспортировать к месту строительства, тогда для этих целей должны быть задействованы автобетоносмесители или утеплённые контейнеры. Если температура воздуха ниже -15 ˚ С, то итоговое время транспортировки должно быть сокращено на 25—50%, нежели в летний период.
  • Способ укладки поверхности, на которую будет заливаться смесь, а также её состояние, должны предотвратить вероятность замерзания раствора в момент соприкосновения с бетонной смесью.
  • Когда нужно залить фундамент при отрицательных температурах, обязательно должны использоваться качественные глубинные вибраторы. В сравнении с укладкой в тёплую погоду, время вибрирования бетонной смеси должно быть увеличено на 30%.
  • Когда все бетонные работы выполнены, все свежеуложенные конструкции обязательно укрываются универсальными теплоизоляционными и пароизоляционными материалами.

Внешние источники подогрева раствора

Квалифицированные строители отмечают, что именно подогрев бетона позволяет добиться качественного схватывания фундамента, который в итоге будет обладать необходимыми прочностными характеристиками. В зависимости от типа бетонируемой конструкции и предполагаемого срока ввода её в эксплуатацию могут использоваться разные источники поддержки внутренней теплоты бетона. Выбор того или иного варианта зависит от строителей:

  • Выдерживание раствора в специальных тепловых шатрах (универсальный конвективный способ).
  • Предварительный электроразогрев.
  • Контактные, радиационные, индукционные способы электроподогрева.

Такие манипуляции необходимы для того, чтобы бетон не замерзал при низких температурах окружающей среды. Каждый способ обладает своими нюансами и преимуществами, которые нужно тщательно изучить, чтобы не допустить распространённых ошибок.

Специализированные тепловые шатры

Метод подогрева бетонного раствора в искусственных тепляках влечёт за собой непредвиденные финансовые затраты, продление строительного срока и усложнение проводимых смежных работ. Именно поэтому использование такого способа возможно только в экстренных ситуациях, когда существует технологическая необходимость.

Тепляки — это своеобразные тепловые конструкции, которые возводятся на определённый промежуток времени. Стоит отметить, что итоговый температурный режим в шатре должен полностью соответствовать температуре основания бетонной конструкции (минимум +7 ˚ С). Поддерживать необходимую температуру помогают специальные воздухонагреватели, которые могут работать как от топлива, так и от электричества.

На современном рынке представлено несколько основных разновидностей теплянок, каждая из которых может эксплуатироваться в определённых условиях:

  • Объёмные шатры для масштабных строительных площадок, которые могут быть с прочным каркасом либо без него. Многие строители предпочитают именно бескаркасные модели, которые снаряжаются специальными воздуходувками.
  • Лёгкие и компактные тепляки из ПВХ или прочного брезента. Широко востребованы при выполнении специфических строительных работ нулевого цикла (прочные колонны, устойчивые фундаменты под оборудование). Во время механизированной укладки тепляк обязательно демонтируют, а по окончании снова устанавливают для выдерживания бетона в пределах установленной температуры. В этом случае итоговая конструкция получается максимально прочной и надёжной.
  • Передвижные виды тепловых сооружений, предназначенные для закладки ленточного фундамента или подземных коммуникаций. Для перемещения такого тепляка необходимы мощные тягачи либо специальные лебёдки. На время бетонирования в шатре остаются открытыми проёмы в перекрытии, через которые осуществляется подача бетонного раствора.

Тонкости предварительного нагрева

Многие специалисты отмечают тот факт, что именно предварительный форсированный нагрев бетона считается наиболее рациональным решением в тех ситуациях, когда нужно залить фундамент при низких температурах. Перед укладкой в опалубку раствор тщательно прогревается в течение 15 минут до температуры +90 ˚ С. Для этих целей используются специальные загрузочные бадьи, которые оборудованы мощными электродами.

В некоторых случаях допускается использование кузовов автосамосвалов, где должны быть задействованы опускные типы электродов. Хорошо разогретую смесь сразу заливают в опалубку и уплотняют при помощи вибраторов до тех пор, пока бетон не начнёт схватываться.

Многочисленные испытания этой технологии показали, что использование электротеплового импульса на начальном этапе структурообразования существенно ускоряет гидратацию бетона. Вибрирование нагретого раствора позволяет добиться самой прочной структуры готового материала.

Советы специалистов

Для того чтобы все выполненные работы с бетоном при низкой температуре дали желаемый результат, нужно придерживаться некоторых рекомендаций, которые были проверены годами. Особенно это касается тех случаев, когда возводится многоэтажное строение. Основные советы:

  • Опалубка должна быть подготовлена наилучшим образом. Из неё обязательно убирают весь накопившийся снег и лёд, а также осуществляют подогрев арматурного каркаса и дна до положительной отметки. В этом случае можно воспользоваться специальными переносными жаровнями либо тепловыми пушками, работу которых обеспечивает сжиженный газ.
  • В зимнее время гораздо проще сделать ленточный тип фундамента, так как все работы можно разделить на несколько основных этапов. Помимо этого, на локальных участках гораздо проще создать оптимальные условия для застывания раствора.
  • Если заказчик хочет, чтобы строители создали плиточный фундамент, сделать это будет практически невозможно. Это связано с тем, что для нормального застывания бетона необходимо поддерживать определённую температуру, несмотря на сильные морозы.
  • Мастера должны придерживаться непрерывного способа укладки. Особенность такой процедуры состоит в том, что если даже фундамент заливается слоями, то каждый последующий шар должен быть уложен ещё до того, как застынет предыдущий.
  • Как показывает практика, наилучшего результата при зимнем бетонировании можно добиться в том случае, если использовать сразу несколько проверенных технологий.

Использование специальных присадок

В сфере масштабного строительства все чаще используются противоморозные добавки, которые помогают добиться критической прочности от заливки бетона при низких температурах. Они обеспечивают нормальную гидратационную реакцию цемента, ускоряют процесс затвердевания, предотвращая тем самым нежелательное превращение воды в кристаллы льда.

Такие присадки можно использовать исключительно в период сильных морозов, придерживаясь точных пропорций, которые всегда указываются производителем на упаковке. В противном случае существует большая вероятность того, что эксплуатационные свойства бетона ухудшатся в несколько раз.

При какой температуре можно заливать бетон: цементирование 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.

фундамент зимой

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.

список добавок

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.

таблица времени твердения бетона

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.

Суть процесса:

  • 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.

Бетонирование зимой: как бетонировать, можно ли, по снип

Бетонирование зимой: особенности работ, СНиП

(Пока оценок нет)
Загрузка…

Порой приходится производить строительные работы зимой. Бетонирование при отрицательных температурах затруднено по двум причинам:

  • Замедляется процесс гидратации состава. Иными словами, приходится долго ждать, пока бетон затвердеет.
  • Часто наблюдается вымерзание воды. Это приводит к тому, что процесс набора прочности вообще останавливается.

Основные причины и тонкости работ

Как известно, из школьного курса, высокая температура является катализатором для протекания химических реакций. Если в диапазоне от 0 до +10 градусов процесс существенно замедляется, то при отрицательной температуре затвердевание полностью прекращается. Происходит промерзание воды, а без влаги процесс набора прочности попросту невозможен.

Вода необходима для образования цементного камня. При обычных условиях марочная прочность набирается за 28 дней. Если вы осуществляете бетонирование при отрицательной температуре, то будьте готовы к тому, что данный процесс может растянуться даже на несколько месяцев.

Теперь следует поведать о нескольких тонкостях, о которых следует знать при проведении бетонирования. Крайне важно, чтобы в процессе вода не замерзала.

Сегодня очень часто в состав добавляют специальные противоморозные добавки. Кроме того, отлично подойдет электроподогрев. Чтобы обеспечить гидратацию, можно накрыть все пленкой ПВХ или прочими утеплителями.

Строители пользуются временными укрытиями, где стоят тепловые пушки.

В последние годы особую популярность приобрели именно противоморозные компоненты. Часто сами производители бетона добавляют их. Поэтому обязательно смотрите на состав, разница заключается лишь в процентном содержании. Это самый простой способ выполнить работу быстро и качественно.

Что касается электрического пргрева, то этот метод достаточно сложен, так как необходимо где-то искать источники электричества, покупать или арендовывать станции сможет не каждый. Гораздо лучше просто накрыть поверхность специальным покрытием.

Во время гидратации выделяется тепло, которое требуется всячески сохранять. Но, если температура слишком низкая, то этого будет недостаточно, потребуются тепловые пушки. В таком случае не понадобится полностью накрывать бетон, лучше соорудить деревянный каркас.

Для набора прочности в 50% тепловые пушки должны работать в течение 2-3 дней, это обязательное условие. Это обязательное требование СНиП.

Какие последствия вас могут ожидать?

Самая уязвимая часть — верхняя, когда о каркасе со столбом беспокоиться не следует. После засыхания вы можете заметить, что поверхность облупилась. И это понятно, ведь излишки воды поднимаются вверх и испаряются.

Так что обязательно устраняйте излишки влаги. Не получилось добиться застывания состава, а до потепления еще нескоро? Тогда следует спасать конструкцию как можно быстрее.

Накройте все пленкой ПВХ, чтобы избежать перепады температуры в верхних слоях.

Важно отметить, что добиться максимальной прочности уже не получится, но это не столь важно. Если вы просто бросите бетона на улице неприкрытым, то он окажется точно непригодным для строительства.

Не забудьте осуществить тщательную проверку. Если состав застыл слишком быстро, то переживать не стоит. Когда наступит потепление, вы сможете продолжить работу. Такая ситуация типична для октября-ноября, когда погода очень переменчива.

Когда зима пройдет, бетонная поверхность потеряет часть своего слоя. Это негативное влияние температурных перепадов. Поэтому будьте готовы к тому, что вам придется подчистить верхушку. Обычно это удается сделать при помощи обычного веника. В работе нет ничего сложного, но требуется предварительная подготовка.

Видео инструкция о бетонировании при отрицательных температурах

(Пока оценок нет)
Загрузка…

Источник: https://zbbr.ru/betonirovanie-pri-otricatelnyh-temperaturah/

Методы зимнего бетонирования

.

Твердение и набор бетоном прочности при низких температурах

При снижении температуры бетона ниже +50С  его твердение и нарастание его прочности резко замедляются, а при температуре равной температуре замерзания практически прекращаются. При отрицательных температурах вода в свежеуложенном бетоне может и замерзнуть.

Одновременно прекращается не только твердение бетона, но и под воздействием льда может начаться разрушение слабой структуры бетона.

После оттаивания и дальнейшего твердения такой бетон будет иметь пониженную прочность, что объясняется разрывом кристалликами льда связей между зернистым наполнителем и цементным камнем.

Для того чтобы свежий бетон был устойчив к замерзанию используют специальный состав бетонной смеси и обеспечивают твердение при положительной температуре. Ниже приведены данные о времени, необходимом для достижения стойкости к замерзанию (с учетом норм СНиП 3.03.01-87, таб. №6):

Есть 3 способа создать благоприятные условия для твердения бетона зимой при отрицательных температурах окружающего воздуха:

  1. Бетонирование производят предварительно разогретой бетонной смесью, а далее  сохраняют тепло в бетоне;
  2. Используют обогрев сформированных бетонных конструкций;
  3. Для приготовления бетонной смеси используют противоморозные химические добавки.

Чаще всего зимнее бетонирование  производят с  использованием сочетания вышеперечисленных мероприятий.

Разогрев бетонной смеси

Станция для прогрева бетона СПБ-35 Дуга

Производят в процессе приготовления бетона. Температуру разогрева выбирают в зависимости от длительности и способа транспортировки бетона к месту укладки и температуры окружающего воздуха. Важно, чтобы к моменту окончания формирования монолитной бетонной конструкции температура в теле бетона не опустилась ниже +150С .

После кладки бетонной смеси конструкцию накрывают теплоизолирующим материалом, чтобы твердение бетона происходило при положительной температуре.  Бетонирование массивных монолитных конструкций производят с учетом температуры, выделяющейся при гидратации цемента.

Для определения точной температуры внутри твердеющего бетона в него помещают датчики температуры.

Обогрев конструкций

для поднятия температуры в теле бетона используют электрический и инфракрасный прогрев.

Применение противоморозных добавок

используют  для предотвращения замерзания бетона при транспортировке и укладке бетонной смеси. В качеств

Бетонирование для холодной погоды

Погодные условия на стройплощадке — жаркая или холодная, ветреная или спокойная, сухая или влажная — могут значительно отличаться от оптимальных условий, предполагаемых во время определения, проектирования или выбора бетонной смеси — или лабораторных условия хранения и испытания конкретных образцов. Бетон можно укладывать в холодную погоду при условии принятия надлежащих мер предосторожности для смягчения негативного воздействия низких температур окружающей среды. Текущее определение Американского института бетона (ACI) для бетонирования в холодную погоду, как указано в ACI 306, — это «период, когда более трех дней подряд средняя дневная температура воздуха опускается ниже 40 градусов по Фаренгейту и остается ниже 50 градусов по Фаренгейту еще дольше. чем половина любого 24-часового периода.«Это определение потенциально может привести к проблемам с замерзанием бетона в раннем возрасте.

Весь бетон должен быть защищен от замерзания до тех пор, пока он не достигнет минимальной прочности 500 фунтов на квадратный дюйм (psi), что обычно происходит в течение первых 24 часов. Если бетон замерзает, пока он еще свежий или до того, как он наберет достаточную прочность, чтобы противостоять расширяющим силам, связанным с замерзающей водой, образование льда приводит к разрушению матрицы цементного теста, вызывая непоправимую потерю прочности.Раннее замораживание может привести к снижению предела прочности до 50%. Когда бетон достигает прочности на сжатие около 500 фунтов на квадратный дюйм, обычно считается, что он имеет достаточную прочность, чтобы противостоять значительному расширению и повреждению в случае замерзания. Если температура воздуха во время укладки бетона ниже 40 градусов по Фаренгейту и ожидаются отрицательные температуры в течение первых 24 часов после укладки, следует учитывать следующие общие вопросы:

Начальная температура бетона при поставке

В холодную погоду может потребоваться нагреть один или несколько бетонных материалов (воду и / или заполнители) для обеспечения надлежащей температуры бетона в момент доставки.Из-за количества и теплоемкости цемента использование горячего цемента не является эффективным методом повышения начальной температуры бетона.

Защита при укладке, укреплении и отделке бетона

Воздействие на бетон холодной погоды продлит время, необходимое для достижения начального схватывания, что может потребовать более длительного присутствия отделочных бригад. В зависимости от фактической температуры окружающей среды для защиты бетонного покрытия может потребоваться использование ветрозащитных экранов, ограждений или дополнительного обогрева.Также может оказаться целесообразным отрегулировать состав бетонной смеси с учетом влияния температуры окружающей среды на время схватывания. Это может потребовать увеличения содержания цемента, использования ускоряющей химической добавки или того и другого.

Ветрозащитные полосы защищают бетон и строительный персонал от сильного ветра, вызывающего перепады температуры и чрезмерное испарение. Обычно достаточно высоты шести футов. Ветрозащитные полосы могут быть выше или короче в зависимости от ожидаемой скорости ветра, температуры окружающей среды, относительной влажности и температуры укладки бетона.

Обогреваемые шкафы очень эффективны для защиты бетона в холодную погоду, но, вероятно, являются самым дорогим вариантом. Ограждения могут быть из дерева, брезента или полиэтилена. Также доступны сборные корпуса из жесткого пластика.

В бетонных конструкциях для холодных погодных условий используются три типа обогревателей: прямые, непрямые и водяные. Чтобы избежать карбонизации свежих бетонных поверхностей, следует использовать обогреватели косвенного нагрева. Если бетон не подвергается прямому воздействию обогревателя или выхлопных газов, тогда подойдет обогреватель прямого нагрева.Следует проявлять осторожность, чтобы гарантировать, что рабочие не подвергаются чрезмерному воздействию окиси углерода каждый раз, когда внутри ограждения используется обогреватель. Гидравлические системы передают тепло путем циркуляции раствора гликоля / воды в замкнутой системе труб или шлангов. Типичные применения для гидравлических систем включают оттаивание и предварительный нагрев основания и зоны нагрева, которые слишком велики, чтобы их можно было использовать в ограждении.

Отверждение для получения качественного бетона

Для отверждения требуется не только соответствующая влажность, но и соответствующая температура.Температура бетона при укладке должна быть выше 40 градусов по Фаренгейту с использованием методов, описанных выше, однако продолжительность нагрева зависит от типа обслуживания для бетона, в пределах от одного дня для высокопрочного бетона, который не подвергается замерзанию. — оттаивать события во время эксплуатации до 20 дней и более для бетонного элемента, который в раннем возрасте будет нести большие нагрузки. В конструкциях, которые будут нести большие нагрузки в раннем возрасте, температура бетона должна составлять не менее 50 градусов по Фаренгейту, чтобы обеспечить снятие опалубки и опалубки и нагрузку на конструкцию.

Ни в коем случае нельзя давать бетону замерзать в течение первых 24 часов после его укладки. Поскольку гидратация цемента является экзотермической реакцией, бетонная смесь выделяет некоторое количество тепла самостоятельно. Защита этого тепла от выхода из системы с помощью полиэтиленовой пленки или изоляционных покрытий может быть всем, что требуется для хорошего качества бетона. Более суровые температуры могут потребовать дополнительного тепла.

Бетон, оставленный в форме или покрытый изоляцией, редко теряет достаточно влаги при температуре от 40 до 55 градусов по Фаренгейту), чтобы ухудшить отверждение.Однако высыхание из-за низкой зимней влажности и обогревателей, используемых в вольерах, вызывает беспокойство. Рекомендуется оставлять формы на месте как можно дольше, поскольку они помогают более равномерно распределять тепло и предотвращают высыхание бетона. Острый пар, выпущенный в ограждение вокруг бетона, является отличным методом отверждения, поскольку он обеспечивает тепло и влагу. Жидкие мембранообразующие составы также можно использовать в отапливаемых помещениях для раннего отверждения бетонных поверхностей.

Также важно предотвратить быстрое охлаждение бетона по окончании периода нагрева.Внезапное охлаждение бетонной поверхности при теплом помещении может вызвать термическое растрескивание. Методы постепенного охлаждения бетона включают в себя ослабление форм при сохранении покрытия пластиковым листом или изоляцией, постепенное уменьшение нагрева внутри корпуса или отключение тепла и позволяя корпусу медленно уравновеситься до температуры окружающей среды. Для массивных конструкций может потребоваться несколько дней или даже недель постепенного охлаждения, чтобы снизить вероятность термического растрескивания.

.

PPT — Презентация PowerPoint по бетонированию для холодных погодных условий, скачать бесплатно

  • NMRMCAA Meeting 7 ноября 2007 г., Альбукерке, штат Нью-Мексико, Кен Уайли, главный инженер по материалам AMEC Earth & Environmental Cold-Weather Concreting

  • Cold Weather (ACI 306 Definition ) • Среднесуточная температура <5ºC (40ºF) в течение 3 дней подряд • Сохраняется <10ºC (50ºF) более ½ любого 24-часового периода

  • Компоненты бетона • Цемент • Вода • Мелкий заполнитель • Крупнозернистый заполнитель

  • Основы гидратации Частицы цемента Ранняя стадия гидратации

  • Стадии гидратации (73 ºF)

  • Время схватывания при различных температурах

  • Правило для каждого • C (18 ° F) снижение температуры бетона, время схватывания бетона удваивается… ”

  • Влияние температуры на развитие прочности

  • Влияние низких температур на прочность

  • Гидратация прекращается при… 14 ºF

  • Упс !!!

  • Влияние температуры литья на осадку

  • Зависимость между температурой, осадкой и содержанием воздуха

  • Практическое правило • «На каждые 10 ° C (18 ° F) снижение температура бетона, время схватывания бетона удваивается, что увеличивает время, в течение которого бетон уязвим для повреждения из-за замерзания.”

  • Эффект замерзания свежего бетона • В случае замораживания может произойти снижение предельной прочности до 50% — • В течение нескольких часов • До достижения прочности 3,5 МПа (500 фунтов на кв. Дюйм) • Замораживание происходит только один раз возраст — • При отверждении почти вся прочность может быть восстановлена ​​• Меньшая стойкость к атмосферным воздействиям • Повышенная проницаемость

  • Испарение поверхностной влаги из бетона дюйм-фунт

  • Воздухововлечение в целях безопасности Бетон считается «в конечном итоге» неэкспонированный »вполне может быть выставлен во время строительства.

  • Ограничения температуры поверхности (ACI 306) • Выше точки замерзания (минимум 35 ° F) • Не более чем на 10 ° F выше минимальной температуры размещения.

  • Бетонирование в холодную погоду Способы ускорения набора прочности: • Цемент с высокой ранней прочностью типа III или HE • Дополнительный портландцемент (от 60 до 120 кг / м3 или от 100 до 200 фунтов / ярд3) • Химические ускорители

  • Прочность в раннем возрасте

  • Ускоряющие добавки ASTM C 494 или AASHTO M 194, тип C Ускорение скорости: • Гидратации (установка) • Прироста прочности в раннем возрасте Ускорители хлорида кальция: • Увеличивают высыхание усадка, потенциальная коррозия арматуры, потенциальное образование накипи • Затемнение бетона

  • Пример влияния нехлоридного ускорителя на время схватывания

  • Предостережение по нехлоридному ускорителю Цитата из типовой литературы по ускорителям • «… производитель бетона должен учитывать воду, содержащуюся в (ускорителе).Каждый литр (ускорителя), добавленный в бетонную смесь, будет добавлять в эту смесь 0,78 кг (6,5 фунта / галлон) воды ».

  • Рекомендуемые температуры бетона — бетон с воздухововлекающими добавками (ACI 306)

  • Влияние температуры материалов на температуру бетона T = 0,22 (TaMa + TcMc) + TwMw + TwaMwa 0,22 (Ma + Mc) + Mw + Mwa T = температура свежезамешенного бетона, ° C (° F) Ta, Tc, Tw и Twa = температура в ° C (° F) заполнителей, цемента, добавленной воды для смешивания и свободной воды на заполнителях , соответственно Ma, Mc, Mw и Mwa = масса, кг (фунт) заполнителей, вяжущих материалов, добавленной воды для смешивания и свободной воды на заполнителях, соответственно

  • Нагревательные материалы • Вода • Агрегаты

  • Водяная смесь для отопления

  • Критерии нагрева NRMCA • Для заводов, которым требуется сертификация для подачи бетона в морозную погоду i.е., где бетон регулярно укладывается в холодную погоду, минимальная мощность нагрева воды и / или агрегата составляет 15 лошадиных сил на 100 кубических ярдов среднесуточной выработки в холодную погоду. (Может быть уменьшено до 10 баррелей в час, если емкость хранилища позволяет круглосуточно работать с отопительным оборудованием.) Мощность одного котла = 33 500 БТЕ в час, переведенных на воду.

  • Добавки • Защищать от замерзания • При необходимости перемешивать

  • Рекомендуемая продолжительность температуры Воздухововлекающий бетон

  • Рекомендуемая продолжительность температуры 000 Полностью напряженный, незащищенный бетон

  • Сохранение теплоты гидратации

  • Изоляция для холодной погоды, наземная

  • Изоляционные одеяла

  • Термостойкость, R, для (10 мм [] Толстый) Изоляционные материалы

  • Корпуса • Дерево • Холст • Брезент • Полиэтиленовая пленка

  • Корпус с подогревом

  • Нагреватель прямого нагрева

    Непрямого нагрева

  • Hydronic Systems

  • Защита от теплового удара

  • Охлаждение после защиты Максимальное падение температуры за 24 часа

  • (C +) дюйм-фунт: M =  (F — 14) t, где M = коэффициент зрелости  = сумма C = температура бетона, градусы Цельсия F = температура бетона, градусы Фаренгейта t = продолжительность отверждения при температуре C (F), обычно в часах Концепция зрелости

  • Спасибо!

  • .

    Высокотемпературные и низкотемпературные свойства битума, модифицированного парафином FT

    • Журналы
    • Публикуйте вместе с нами
    • Партнерские отношения с издательством
    • О нас
    • Блог

    Достижения в области материаловедения и инженерии

    + Меню журнала PDF

    Обзор журнала

    Авторам Рецензентам Для редакторов Оглавление

    Спецвыпуски

    Предложения в области материаловедения и инженерии / 2012 / Статья Разделы статей

    На этой странице

    АннотацияВведениеОбсуждениеЗаключение .

    Предотвращение выкрашивания высокоэффективного бетона при высоких температурах

    Реферат

    В последнее время использование высокоэффективного бетона (HPC) значительно расширилось в таких областях, как предварительно напряженные бетонные конструкции, мосты, конструкции крыш с большим пролетом и контейнеры для опасные жидкости или ядерные отходы из-за его выдающихся структурных характеристик и более высокой прочности. Однако его характеристики огнестойкости по-прежнему вызывают беспокойство, особенно в отношении взрыва при пожаре.Следовательно, важно понимать свойства отслаивания (механизм, факторы воздействия, меры предотвращения и т. Д.) Высокоэффективного бетона, подвергающегося воздействию высокой температуры, чтобы можно было гарантировать безопасность конструкции конструкции при пожаре с использованием HPC. В этом отчете представлен современный обзор мер по предотвращению взрывного растрескивания высокоэффективного бетона в условиях пожара.

    1. Введение

    В последнее время бетон с высокими эксплуатационными характеристиками (HPC), поскольку он может удовлетворить ожидания в отношении превосходных механических свойств и длительного срока службы, все чаще применяется в различных конструкциях, таких как мосты, туннели, высотные здания и т. Д. крупнопролетные инфраструктуры.HPC в настоящее время хорошо зарекомендовал себя как очень плотная гомогенная микроструктура бетона, особенно на границе раздела между гидратированной пастой и заполнителем [1]. Как правило, это достигается за счет использования низкого соотношения вода / цемент (0,2 ~ 0,3) с помощью суперпластификаторов, которые могут создавать осадки от 75 до 125 мм [1]. Дополнительное уплотнение и однородность межфазной области достигаются за счет включения минеральных примесей, таких как летучая зола, дым кремнезема и т. Д. Однако эта полезная микроструктура, по иронии судьбы, вызывает критическую проблему воздействия огня, особенно в отношении взрывного растрескивания. который определяется как резкое отрывание слоев или кусков бетона от поверхности конструктивного элемента при воздействии высокой и быстро возрастающей температуры в условиях пожара [2].Некоторые исследования показали, что HPC более уязвим к взрывному растрескиванию при высоких температурах, чем бетон нормальной прочности (NSC), что серьезно угрожает безопасности приложений HPC. Опыт пожара Виндзорской башни в Мадриде в Испании (2005 г.), взрывного разрушения HPC, выявил серьезные социальные проблемы в сознании общественности, как показано на Рисунке 1. Таким образом, решение проблемы выкрашивания теперь является основным требованием в любой новой проектирование конструкций. Однако отсутствуют данные о конструкции и характеристиках HPC, особенно при пожаре.

    Рисунок 1.

    Повреждение бетона и арматуры после пожара Виндзорской башни в Мадриде (Испания, 2005 г.).

    В этом отчете представлен современный обзор феномена растрескивания HPC в целом и откола взрывчатых веществ в частности. Обсуждаются механизмы и факторы взрывного откола.

    2. Выкрашивание высокопрочного бетона

    2.1. Определение и типы отслаивания

    Как наиболее типичная форма, отслаивание определяется как резкое или ненасильственное отрывание слоев или кусков бетона от поверхности конструктивного элемента при воздействии высокой и быстро возрастающей температуры в условиях пожара [3] .Гэри [4] предположил, что растрескивание можно разделить на четыре категории: (а) совокупное растрескивание, (б) угловое растрескивание, (в) поверхностное растрескивание и (г) взрывное растрескивание. Как показано на Рисунке 2, скалывание агрегатов, скалывание поверхностей и взрывное скалывание происходят в течение первых 7–30 минут при пожаре, сопровождаясь хлопающими звуками (скалывание агрегатов) или сильными взрывами (скалывание поверхностей и взрывчатых веществ) [5]. Выкрашивание может также произойти ненасильственным путем (скалывание углов) позже при пожаре, когда бетон настолько ослаб после периода нагрева в течение 30–90 минут, что появляются трещины и куски падают с его поверхности [5].Самым важным из них является взрывное растрескивание, которое происходит с большой силой и приводит к серьезным потерям материала.

    Рисунок 2.

    Время возникновения различных видов сколов при пожаре [5].

    2.2. Механизмы взрывного выкрашивания

    Самые последние теории причин взрывного выкрашивания указывают на то, что решающую роль играют три фактора, а именно: (а) рост порового давления, (б) термические напряжения и (в) совокупность высоких поровое давление и термическое напряжение в бетоне при воздействии быстро возрастающей температуры.Первая гипотеза предполагает, что при нагревании в бетоне образуется водяной пар, и, поскольку проницаемость HPC низкая, что ограничивает способность пара улетучиваться, происходит повышение давления пара. Вторая возможность — это термические напряжения вблизи нагретой поверхности из-за предварительной нагрузки или высокого температурного градиента, вызванного высокой скоростью нагрева. В-третьих, возможно сочетание обоих явлений. Эти различные механизмы могут действовать индивидуально или в комбинации в зависимости от содержания влаги, размера сечения и материала.

    2.2.1. Скалывание порового давления

    Этот механизм предложен Шортером и Хармати [6], Мейер-Оттенсом [7] и Актарруззаманом и др. [8]. Гипотеза состоит в том, что отслаивание происходит из-за нарастания очень высоких поровых давлений внутри бетона в результате перехода жидкость-пар капиллярной поровой воды, а также связанной в цементной пасте компонента бетона (так -называемое влагозаборным отколом) [6, 7]. Как показано на рисунке 3, нагрев поверхности бетона приводит к температурному градиенту, который заставляет влагу проникать внутрь бетона, а также наружу.Затем с глубиной от нагретой поверхности бетона развиваются три зоны влажности: сухая зона около нагретой поверхности (а), промежуточная зона испарения (б) и зона, насыщенная влагой (в), которая может содержать больше влаги, чем исходная. содержание влаги. В результате поровое давление увеличивается до максимального уровня на расстоянии от поверхности в зависимости от проницаемости бетона и способствует взрывному растрескиванию. Максимальное поровое давление больше в HPC (или HSC: высокопрочный бетон) и развивается ближе к поверхности, чем в NSC.Отслаивание под давлением пор приводит к тому, что HPC имеет плотную микроструктуру и множество разъединенных пор, что значительно препятствует свободному переносу водяного пара и его утечке в матрицу при воздействии повышенной температуры. Взрывное растрескивание происходит, когда поровое давление в матрице накапливается до порогового значения, превышающего их предел прочности [9, 10].

    Рисунок 3.

    Изменения температуры (T), давления пара (P) и содержания влаги (u) во влажном бетоне, нагретом с одной стороны [10].

    2.2.2. Выкрашивание под термическим напряжением

    Этот механизм предложен Сайто [11] и Дугиллом [12]. Термические напряжения будут возникать внутри бетона из-за градиентов температуры от нагретой поверхности к внутренним, более холодным частям бетона, как показано на рисунках 4 и 5. Эти градиенты будут увеличиваться с быстрыми темпами нагрева. Считается, что различные деформации из-за теплового градиента вызывают растягивающие и сжимающие напряжения в зависимости от термических и механических свойств бетона.Затруднение расширения, нагрузки и ограничения, а также скорость нагрева упоминаются в качестве дополнительных параметров [13]. Считается, что разрушение из-за отслаивания превышает прочность бетона на сжатие вблизи нагретой поверхности. Сжимающие напряжения из-за теплового градиента также приводят к растягивающим напряжениям в более холодных частях бетона. Миграция влаги не рассматривается при отслаивании из-за термических напряжений [14], а отслаивание HPC или NSC с высоким содержанием влаги не может быть объяснено отслаиванием под действием термического напряжения.Взрывное растрескивание только из-за термических напряжений — относительно редкое явление [14].

    Рисунок 4.

    Механизм выкрашивания под термическим напряжением [11].

    Рис. 5.

    Типичное распределение температуры в бетоне за 60 минут нагрева при пожаре BS476 [13].

    2.2.3. Комбинированное поровое давление и взрывное растрескивание, вызванное термическим напряжением

    Этот механизм предложен Жуковым [15], Сертмехетоглу [16] и Коннелли [17]. Согласно модели Жукова, напряжения, возникающие в нагретом бетонном элементе, могут накладываться друг на друга и их сумма по сравнению с прочностью материала бетона.Он считал, что действующие напряжения можно разделить на напряжения, вызванные нагрузкой, термические напряжения и поровые давления. Основываясь на идеях Жукова, Хури [13] представил общий набросок комбинированного теплового напряжения и вызванного поровым давлением взрывного выкрашивания, как показано на рисунке 6. Как правило, бетон с высокими эксплуатационными характеристиками имеет тенденцию подвергаться многократному растрескиванию (комбинированное растрескивание под действием порового давления и термического напряжения). ) более тонких секций, как это произошло во время большого пожара в туннеле Бельт в Дании (1994).

    Рисунок 6.

    Взрывное растрескивание от сочетания термических напряжений и порового давления по Хури на основе Жукова [13].

    Хотя в прошлом предпринимались попытки теоретического моделирования различных форм выкрашивания, в последнее время в этой области произошли значительные изменения. Сложный комбинированный характер влияний влажности, порового давления и термических напряжений в неоднородном бетонном материале со сложной пористой структурой, которая заметно меняется в зависимости от температуры во время первого нагрева, не поддается аналитическому моделированию [15].

    2.3. Факторы, влияющие на отслаивание

    Исходя из механизмов отслаивания, основными факторами, приводящими к взрывному отслаиванию бетона при высоких температурах, являются скорость нагрева, проницаемость бетона, содержание влаги, наличие арматуры и уровень внешней приложенной нагрузки, но есть и другие факторы. были определены в обзоре литературы как влияющие на риск и степень выкрашивания [18, 19]. Факторы, влияющие на взрывное растрескивание бетона, можно разделить на следующие три категории:

    1. Факторы, связанные с материалами.

    2. Структурные или механические факторы.

    3. Тепловые характеристики.

    Однако некоторые из этих факторов можно отнести к нескольким категориям.

    2.3.1. Факторы, связанные с материалом

    Исследование растрескивания бетона при высоких температурах выявило несколько связанных с материалом параметров, которые сильно влияют на отслаивание. В таблице 1 приведен краткий обзор этих определяющих параметров в зависимости от конструкции бетонной смеси или выбора материалов, используемых для бетона.

    Факторы Риск выкрашивания Влияние
    Содержание влаги Очень высокое Более высокое содержание влаги (в основном свободная вода) значительно увеличивает риск взрывного растрескивания из-за большого количества пара давление, но оно зависит от проницаемости бетона.
    Дым кремнезема Очень высокий Дым кремнезема снижает проницаемость и увеличивает возможность взрывного выкрашивания из-за уменьшения выделения высокого давления пара.
    Проницаемость бетона Высокая Низкая проницаемость и недостаточное увеличение проницаемости в зависимости от температуры увеличивает риск выкрашивания из-за недостаточного сброса порового давления.
    Содержание цемента Высокое Высокое содержание цемента увеличивает общее количество воды, добавляемой в бетон, даже при низких соотношениях в / ц.
    Прочность на сжатие Высокая Более высокая степень прочности обычно увеличивает риск взрывного выкрашивания, в основном из-за более низкого водо-водяного соотношения и проницаемости
    Кварцитовые заполнители Высокая Может увеличить риск выкрашивания из-за к переходу кварцитовой фазы при 573 ° С.
    Наполнитель из известняка Высокий Понижает проницаемость, аналогично поведению по сравнению с дымом кремнезема.
    Размер заполнителя Умеренный Более крупные заполнители повышают риск взрывного растрескивания из-за плохого отношения поверхности к массе.
    Внутренние трещины Переменная Два противоположных эффекта. Небольшие трещины могут способствовать сбросу высокого давления и снизить риск растрескивания. Однако параллельное растрескивание вблизи нагретой поверхности из-за нагрузок может увеличить риск отслаивания.
    Возраст бетона Переменная Молодой бетон имеет большое количество свободной воды, что увеличивает риск растрескивания. Этот эффект уменьшается с HPC и UHPC из-за низкой проницаемости.
    Легкие заполнители Переменная Более высокая пористость и проницаемость позволяет снимать высокое поровое давление и снижает риск растрескивания. Более высокое содержание влаги в легких заполнителях увеличивает риск растрескивания.

    Таблица 1.

    Факторы, связанные с материалами, влияющие на выкрашивание.

    2.3.2. Характеристики нагрева

    Среди факторов, связанных с характеристиками нагрева, скорость нагрева и градиенты температуры оказывают сильное влияние на взрывное растрескивание. Таблица 2 суммирует определяющие факторы в зависимости от характеристик нагрева, которые влияют на растрескивание в целом.

    Факторы Риск выкрашивания Влияние
    Скорость нагрева Очень высокая Более высокие скорости нагрева обычно приводят к взрывному растрескиванию смесей HPC.
    Температурный градиент
    Высокий Температурный градиент тесно связан со скоростью нагрева. Более высокие температурные градиенты повышают риск взрывного растрескивания из-за термических напряжений.
    Воздействие на несколько поверхностей
    Высокое Тепловое воздействие более чем с одной стороны увеличивает риск углового или взрывного выкрашивания из-за более высоких температурных градиентов и термических напряжений
    Абсолютная температура
    Умеренная Взрывоопасная растрескивание может произойти при температурах ниже 300 ~ 350 ° C.Очень высокие температуры T > 1000 ° C увеличивают риск выкрашивания после охлаждения.

    Таблица 2.

    Определяющие факторы в зависимости от характеристик нагрева с влиянием на растрескивание.

    2.3.3. Структурные или механические факторы

    Основные структурные или механические факторы, оказывающие значительное влияние на выкрашивание, представлены в Таблице 3. Трудно провести различие между чистым материалом и чисто структурными или механическими факторами, приводящими в некоторых случаях к отслаиванию, поскольку некоторые факторы могут быть такими: относятся к обеим категориям.

    Факторы Риск выкрашивания Влияния
    Приложенная нагрузка (сжимающее напряжение
    и ограничение)
    Высокая Риск выкрашивания увеличивается при применении более высоких уровней нагрузки. Высокие сжимающие напряжения, вызванные ограничением расширения, возникают, когда скорость нагрева такова, что напряжения не могут быть сняты за счет ползучести достаточно быстро.
    Поперечное сечение Геометрия
    (размер и форма сечения
    )
    Высокое Круглое поперечное сечение, закругленные углы, достаточное покрытие арматуры и расстояние, а также измененная конструкция стяжек снижает вероятность растрескивания или увеличивает остаточную несущую способность бетона члены после скалывания.
    Тепловое расширение Высокое Неподвижные концы в качестве граничных условий, эксцентричная нагрузка или изгиб повышают риск.
    Прочность на растяжение Низкая Высокая прочность на растяжение считается снижающей риск взрывного растрескивания, поскольку она обеспечивает более высокое сопротивление.

    Таблица 3.

    Структурные или механические факторы, влияющие на выкрашивание.

    3. Конструкция против взрывного растрескивания

    3.1. Профилактические меры

    В настоящее время взрывное растрескивание бетона является важным фактором, который необходимо учитывать при проектировании пожарной безопасности железобетонных конструкций. Различные превентивные меры против взрывного растрескивания бетона при огнестрельном воздействии изучаются и обсуждаются многими исследователями в течение длительного периода времени. Однако существующих стандартов защиты конструкций от взрывного выкрашивания недостаточно. В BS 8110: Часть 2: 1985 [20] стандарт добавляет, что «При любом методе определения огнестойкости, когда потеря покрытия может поставить под угрозу конструктивный элемент, должны быть приняты меры, чтобы избежать его возникновения.«В соответствии с рекомендациями по огнестойкости согласно европейскому стандарту проектирования EN 1992-1-2 [21], возможное использование и эффективность стального волокна и полипропиленового (ПП) волокна обсуждаются в дополнение к общим соображениям по использованию защитная футеровка и изменения конструкции бетонных элементов. Было предложено несколько мер, основанных на факторах, влияющих на растрескивание бетона, для устранения отслаивания или уменьшения повреждений (Таблица 4). Эти меры могут применяться по отдельности или в сочетании.

    Факторы, влияющие на выкрашивание Основные меры Специальные меры
    Состояние бетона
    — Высококачественный бетон
    — Легкий бетон
    — Тепловые свойства
    — Содержание влаги
    — Материалы
    — Термобарьер
    — Контроль повышения температуры в поверхностном слое бетона

    — Снижение температуры
    градиент
    — Использование огнестойких материалов
    — Нанесение огнестойких красок
    — Оштукатуривание огнестойких растворов
    — Покрытие бетон по стальной трубе
    и т. д.
    — Сброс и уменьшение паров
    давление
    — Добавление синтетического волокна
    (полипропиленовое волокно и т. Д.)
    — Принудительная сушка конструктивных элементов

    — Установка влагоотделительных трубок
    Огнестойкость и условия
    — Высокая скорость нагрева
    — Время воздействия огня
    — Предотвращение повышения температуры — Устранение горючих материалов
    в здании
    — Сделать из
    материалов негорючие
    — Расширение противопожарных сооружений
    Конструктивный элемент
    условия
    — Размер и форма сечения
    — Глубина бетона
    — Расчет пожарной безопасности

    Таблица 4.

    Профилактические мероприятия — реагирование на факторы, вызывающие выкрашивание [22].

    В качестве наиболее эффективных методов снижения риска взрывного растрескивания рекомендуется добавление полипропиленовых волокон и использование теплового барьера. Риск взрывного растрескивания, который может произойти в течение первых 7–30 минут пожара, также снижается за счет снижения содержания влаги в бетоне до менее 5% по объему, за счет исключения тонких сечений и быстрых изменений формы. и ограничивая сжимающее напряжение.

    3.2. Снижение высокого давления пара

    Рис. 7.

    Плавление полипропиленовых волокон в бетоне при температуре около 170 ° C [22].

    Рисунок 8.

    Показатели огнестойкости бетона с полипропиленовыми волокнами 0,9 кг / м3 [22]. (а) Без волокон ПП; и (б) добавление полипропиленовых волокон (0,9 кг / м3).

    Важным недавним достижением в предотвращении взрывного растрескивания стало использование синтетических волокон в бетонной смеси, особенно полипропиленовых волокон. Полипропиленовые волокна плавятся при температуре около 170 ° C, поэтому они могут снизить нарастание высокого порового давления в бетоне из-за создания каналов для легкого выхода пара, как показано на рисунке 7.Впервые эта мера была описана в Японии [23] и впоследствии исследована Дидериксом [24] и Коннелли [17]. Коннелли [17] сообщил, что добавление 0,05% по весу волокон в бетон (w / c = 0,4, заполнитель 10 мм) полностью устранило растрескивание при пожаре (скорость нагрева 25 ° C / мин), в то время как 83% подобных образцов без волокна были разорваны взрывным образом. Ясно показано, что добавление полипропиленовых волокон является эффективным средством предотвращения взрывного растрескивания, как показано на Рисунке 8. Еврокод 2 (Проектирование бетонных конструкций, Часть 1-2: Конструктивное противопожарное проектирование, 1993) [25] также предлагает содержание волокна PP не менее 2.0 кг / м 3 для эффективного предотвращения взрывного выкрашивания HSC. Однако более поздние исследования показали, что этого содержания волокна в сверхвысокопрочном бетоне (UHSC) более 150 Н / мм 2 , таком как реактивный порошковый бетон (RPC), было недостаточно для предотвращения взрывного растрескивания при пожаре, хотя было обнаружено, что они эффективны при использовании с HSC 60 ~ 110 Н / мм 2 [26]. Следовательно, использование таких волокон более эффективно в бетоне с более низкой прочностью.

    Между тем, в последние десятилетия различные синтетические волокна были протестированы с точки зрения характеристик плавления, обрабатываемости и общих характеристик с целью снижения риска растрескивания.Таблица 5 дает краткий обзор различных волокон, доступных для предотвращения взрывного растрескивания бетона.

    Тип волокон Эффективность
    Полипропиленовая фибра — Расплавление (170 ° C) полипропиленовых волокон в бетоне, увеличивает проницаемость бетона и снижает поровое давление.
    — Волокна могут отрицательно влиять на обрабатываемость, особенно очень тонкие волокна.
    — Содержание волокна 2 ~ 3 кг / м 2 3 кажется наиболее эффективным для защиты от скалывания.
    Нейлоновое волокно — Довольно высокая температура плавления 200 ° C, которая может быть слишком высокой для некоторых смесей.
    PVC — Выделяет опасные хлориды, не должен использоваться с бетоном.
    Полиэтиленовое волокно — Низкая температура плавления 90 ° C, но высокая вязкость расплавленных волокон минимизирует увеличение проницаемости (менее применимо).
    Стальная фибра — Повышает пластичность HPC и увеличивает сопротивление растрескиванию колонн с узким расстоянием между стяжками.
    — Однако при испытаниях не наблюдалось заметного увеличения сопротивления с другими структурами.

    Таблица 5.

    Использование различных волокон для предотвращения взрывного растрескивания бетона.

    3.3. Тепловой барьер

    Тепловой барьер обычно ограничивает повышение температуры и максимальную температуру на поверхности бетона и, таким образом, снижает риск взрывного растрескивания, а также потери механической прочности. Толщина их слоя должна поддерживать эти температуры ниже критического уровня для отслаивания бетона.Однако критические температуры, приводящие к растрескиванию, обычно недоступны, поскольку они меняются с каждой конкретной бетонной смесью. Меры теплового барьера можно разделить на две категории: (а) методы материалов и (б) методы строительства. В методах материалов обычно используется защитное покрытие на поверхности бетона из огнестойких материалов, как показано на Рисунке 9. В методах строительства методы покрытия бетона стальной трубой, использование металлической рейки или удержания стальной арматура против сколов (рис 10), и окружающие методов бетон с огнезащитной доской представлены в качестве защитной меры сколов.

    Рисунок 9.

    Показатели огнестойкости бетона, покрытого огнестойкими материалами.

    Рис. 10.

    Показатели огнестойкости бетона с ограничивающей стальной арматурой от растрескивания. (a) Использование ограничительной стали и (b) поверхности бетона после испытания на огнестойкость.

    С точки зрения снижения пиковых температур в бетоне, эти меры являются очень эффективным методом (полипропиленовые волокна не снижают этого).Однако есть два потенциальных недостатка: (1) стоимость изоляции, вероятно, будет больше, чем стоимость волокон, и (2) у некоторых производителей возникла проблема с ограничением границ в нормальных условиях эксплуатации. Как правило, критерии проектирования заключаются в том, чтобы нанести достаточную толщину покрытия, чтобы снизить максимальную температуру на поверхности бетона до ниже примерно 300 ° C и максимальную температуру на стальной арматуре примерно до 250 ° C в течение 2 часов после огонь [13].Следует отметить, что опыт показывает, что, хотя 25 мм покрытия может быть достаточным для прочности бетона примерно до f c = 60 Н / мм 2 , но может потребоваться толщина покрытия 35 мм для высокопрочный бетон во избежание взрывного растрескивания [13].

    3.4. Методы борьбы с выкрашиванием в полевых условиях

    3.4.1. Бетон с повышенной огнестойкостью (AFR)

    Бетон с повышенной огнестойкостью изготавливается из полипропиленовых волокон (диаметр: 0.012–0,2 мм, длина: 5–20 мм) 0,1–0,35% по объему и практически используется в HSC 80–120 Н / мм 2 . В этом бетоне добавление полипропиленовых волокон происходит для предотвращения взрывного растрескивания на поверхности бетона за счет выделения высокого давления пара и теплового расширения из-за плавления волокон PP при температуре около 160 ° C, что приводит к образованию каналов для воды. пар выходит внутрь бетона. На рисунке 11 показаны характеристики огнестойкости образцов колонны, примененных в бетоне ARF [22].

    Рисунок 11.

    Показатели огнестойкости образцов колонн, нанесенных на ARF-бетон.

    3.4.2. Метод огнестойкости бетона (FPC)

    Метод огнестойкости бетона заключается в применении порошка ПП вместо волокон ПП в высокопрочном бетоне. Температура плавления порошка ПП составляет 165 ° C, плотность составляет 0,9 г / см 3 , и его обычно используют при содержании добавок 1 ~ 3 кг / м 3 по весу. В частности, порошок полипропилена обладает прекрасной диспергируемостью и снижает сложность, например, при смешивании волоконного шарика.На рисунке 12 показаны характеристики огнестойкости образца колонны, примененного в методе FPC [8].

    Рис. 12.

    Показатели огнестойкости образца колонны, примененного методом FPC. (а) Обычный бетон и (б) метод FPC.

    Рис. 13.

    Огнестойкость образца колонны с применением метода FRCC. (а) Обычный бетон и (б) метод FRCC.

    3.4.3. Огнеупорная железобетонная колонна (FRCC), метод

    Огнеупорная железобетонная колонна, метод заключается в нанесении защитного покрытия на поверхность бетона с помощью огнестойких материалов.В качестве огнестойких материалов обычно используются кальциево-силикатная плита с волокнами, керамические огнестойкие растворы, растворы со смешанными целлюлозными волокнами и т.д. Это метод термобарьера для ограничения повышения температуры и максимальной температуры на поверхности бетона, чтобы снизить риск взрывного растрескивания. Толщина их слоя должна быть более 20 мм для HSC 80–120 Н / мм 2 , чтобы избежать взрывного растрескивания в целом [22]. На рисунке 13 показаны характеристики огнестойкости образца колонны, примененного в методе FRCC.

    4. Выводы

    Взрывное скалывание — это очень сильная форма скалывания, которая характеризуется отколом слоев или кусков бетона от поверхности конструктивного элемента, сопровождающимся типично громким взрывным шумом при воздействии высоких и быстрых ударов. повышение температуры в условиях пожара. Обычно это происходит в течение первых 7–30 минут при пожаре. Самые последние теории причин взрывного выкрашивания указывают на то, что решающую роль играют три фактора: (а) рост порового давления, (б) термические напряжения и (в) комбинированные явления в бетоне при быстром воздействии повышение температуры.Взрывное растрескивание обычно происходит по отдельности или в комбинации в зависимости от содержания влаги, размера сечения и материала. Замечено, что бетон с высокими эксплуатационными характеристиками имеет тенденцию к многократному растрескиванию (отслаивание из-за комбинированного порового давления и термического напряжения) более тонких участков. На самом деле, на взрывное растрескивание бетона влияет большое количество факторов. Основываясь на механизмах, основными факторами, приводящими к взрывному растрескиванию, являются скорость нагрева, проницаемость бетона, содержание влаги, наличие арматуры и уровень внешней приложенной нагрузки.Факторы можно разделить на три категории: факторы, связанные с материалами, структурные или механические факторы и характеристики нагрева. Большинство этих факторов могут быть напрямую связаны с взрывным растрескиванием. Однако некоторые из них также относятся к другим типам, и трудно провести четкое разделение между отдельными параметрами. В качестве наиболее эффективных методов снижения риска взрывного растрескивания рекомендуется добавление полипропиленовых волокон и использование термобарьера.Риск взрывного растрескивания также снижается за счет уменьшения содержания влаги в бетоне до менее 5% по объему, за счет исключения тонких сечений и быстрых изменений формы, а также за счет ограничения сжимающего напряжения.

    .

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о