В строительстве применяют основные два метода бетонирования в зимнее время: без обогрева и с обогревом. В безобогревном методе в основу положен принцип «термоса», а также применяются специальные противоморозные добавки, ускоряющие твердение бетонной смеси. При выполнении бетонных работ с прогревом используется электротермообработка бетона, греющие опалубки и покрытия, тепляки и обогрев паром, горячим воздухом. Выбор того или иного способа обогрева бетона в зимних условиях зависит от размеров и типа бетонируемых конструкций и наружной температуры воздуха.
Для массивных конструкций используют способ «термоса». Основным показателем таких конструкций является модуль поверхности, который равняется отношению суммы охлаждаемых поверхностей к объему бетона. Способ «термоса» применяется для конструкций с модулем поверхности до 6. Этот способ основан на использовании утепленной опалубки, тепла подогретых составляющих и тепла от экзотермии – процесс схватывания и твердения цемента. При таком методе бетон остывает медленно и успевает набрать критическую прочность до начала замерзания.
При добавлении противоморозных добавок бетонную смесь можно транспортировать в не утепленных тарах. В качестве добавок обычно используется нитрат натрия – НН, поташ – П, хлорид натрия в сочетании с хлоридом кальция – ХН+ХК. Их добавляют из расчета 3-16% от массы цемента в бетонной смеси. Все это позволяет укладывать ее зимой без существенного ущерба для прочности.
Электротермообработка бетона основана на использовании тепла, которое получается при превращении электрической энергии в тепловую. Для этого используются электроды, различные электронагревательные установки и метод индукции. Электроды располагают внутри или на поверхности бетона. Через них пропускают ток напряжением 50-120В, а в неармированных конструкциях – до 380В. Бетон при таком способе прогрева нагревается уже через 1,5-2 минуты и набирает распалубочную прочность.
При электрооболреве бетона могут использоваться также трубчатые электронагреватели – ТЭНы или стержневые карборундные излучатели. В этом случае бетон греется инфракрасными лучами. Используют также контактный обогрев, при котором тепло бетону передается непосредственно от нагревательных элементов. Он используется в греющих инвентарных опалубках. Если толщина бетонируемой конструкции не превышает 20 см: днища емкостных сооружений и бетонные подготовки, то используют полосовые электроды на деревянных щитах.
В качестве нагревателей применяют греющие проволочные кабеля, сетчатые или пластинчатые провода. При индукционном способе прогрева энергия магнитного поля в арматуре преобразовывается в тепловую и передается бетону.
При обогреве тонкостенных и средне массивных сооружений используют греющую опалубку и покрытия. Этот метод можно применять при температуре наружного воздуха до минус 40 градусов. Для обогрева днищ сооружений используют термоактивные гибкие покрытия – ТАГП. При строительстве вертикальных высотных сооружений: градирни, водонапорные башни, силосы, применяют двусторонний обогрев с установкой термоактивного подвесного покрытия.
Для поверхностей с модулем поверхности более 8, используется метод обогрева паром. Он обеспечивает благоприятные термовлажные условия для твердения бетона. Недостаком этого метода считается большое количество необходимого пара – до 2 тонн на 1 куб. м бетона. Также требуется устройство паровых рубашек и трубопроводов. В строительстве применяются следующие виды обогрева паром:
- в паровой бане: открытый пар подается в огражденное пространство, внутри которого находится прогреваемое сооружение;
- в паровой рубашке: пар подается в замкнутое пространство, образуемое вокруг конструкции паронепроницаемым ограждением. |