Твердение бетонной смеси  -  это физико-химический процесс, протекающий между цементом и водой. Этот процесс происходит, когда вода находится в жидком состоянии, и прекращается как только она замерзает и превращается в лед, что происходит при нуле градусов. Вот почему при температуре ниже нуля  процесс твердение бетона прекращается.

Ранее бетонные и железобетонные работы относились к числу сезонных и велись в основном только в теплое время года и прекращались с наступлением холодов. Лишь в редких случаях в холодное время года вели бетонные работы, устраивая над возводимыми сооружениями дощатые или фанерные обогреваемые тепляки. В тепляках работали теми же способами, что и летом, но гораздо медленней в силу ряда неудобств. Строительство в тепляках обходилось очень дорого, требовало повышенного расхода лесоматериалов, топлива и затрат труда. Сезонность производства  железобетонных и бетонных работ вызывала удлинение сроков строительства  и увеличение стоимости строительства.

Тогда были разработаны прогрессивные методы, позволяющие возводить бетонные и железобетонные сооружения в зимнее время.

Основы зимнего бетонирования

Твердение (нарастание прочности) цемента, затворенного водой, происходит неравномерно. Наиболее быстро нарастание прочности происходит в первые 3—7 дней, а затем замедляется. Причем, чем выше марка цемента (при прочих равных условиях), тем быстрее идет нарастание прочности в первые дни после затворения.

Прочность бетона и скорость нарастания ее зависят не только от активности цемента, но и от температуры и влажности. При повышенных температурах физико-химические процессы между цементом и водой ускоряются, а при пониженных — замедляются. При снижении температуры ниже 0° вода, содержащаяся в порах бетона, замерзает и превращается в лед. Оттаивая,  процесс твердения возобновляется, причем прочность бетона, замерзшего в раннем возрасте (3—4 дня), снижается. Снижение это довольно значительное. Так, бетон, замороженный через сутки после приготовления, теряет примерно половину своей проектной прочности. Это связано с  тем, что  при замерзании вода увеличивается в объеме, чем и вызывает разрывы  стенок пор (пустот), в которых она находится, так как в молодом бетоне прочность стенок невелика, а свободной, не связанной с цементом, воды имеется значительное количество.

В более зрелом возрасте бетон переносит заморозку без какого-либо вреда для своего качества. Это объясняется тем, что при дальнейшем твердении бетона большая  часть воды находится в химической связи с цементом, меньшая часть испаряется, незначительная часть, которая еще остается в бетоне, замерзая, не разрушает стенки пор, так как к этому времени они становятся достаточно прочными, к тому же поры не полностью заполнены водой.

Из сказанного следует, что при бетонировании в зимних условиях необходимо искусственно создавать условия, при которых бетон в короткий срок набрал бы прочность, допускающую в дальнейшем его замораживание, без вредных последствий для его качества. Вот почему требуется, чтобы прочность бетона монолитных конструкций, выдерживаемого в зимних условиях, была к моменту его замерзания не менее 50% от проектной марки и составляла бы не менее 50 кг/см2.

При бетонировании зимой важно сократить сроки твердения и получить необходимую прочность бетона в короткий срок. Этого можно достичь разными способами: применением быстротвердеющих цементов (глиноземистый и портландцемент высоких марок), повышением температуры окружающего бетон воздуха при достаточной его влажности, а также введением в состав бетона добавок соляной кислоты и ее солей (хлористый кальций и хлористый натрий). Наибольшее применение находит хлористый кальций, которого добавляют при приготовлении в теплую бетонную смесь в пределах от 2 до 3% от веса цемента. В смеси, идущие на изготовление железобетонных конструкций, рекомендуется добавлять хлористого кальция только 2%, так как добавка его в большем количестве вызывает коррозию арматуры.

Похожие записи: