Для защиты  бетона от замерзания в процессе  твердения и набора им требуемой прочности в зимних условиях существуют различные способы. Так, для выдерживания бетона после укладки применяют способ термоса, паропрогрев, электропрогрев, прогрев в легких местных тепляках и комбинированный. Выбор способа зависит от характера (массивности) конструкции, и температуры наружного воздуха в период выдерживания бетона, применяемого цемента и от возможностей строительства (наличия  пара, электроэнергии и пр.).

Характер (массивность) конструкции определяется модулем поверхности, который представляет отношение охлаждаемой поверхности конструкции к ее объему. Например, фундамент размером 3X3X3 м имеет объем 27 м3, поверхность — 54м2 и модуль поверхности, равный 54/27 = 2; плита перекрытия толщиной 0,1 м и площадью 270 м2 имеет такой же объем 27 м3, значительно большую поверхность — 540 м2 и модуль поверхности, равный ,540/27 = 20.

Из приведенного примера видно, что, чем масштабнее конструкция, тем ниже модуль поверхности и , соответственно,  меньше  охлаждение бетона, что создаёт благоприятные условия его твердения.

Принято, как правило, массивные бетонные и железобетонные конструкции с модулем поверхности до 5 (фундаменты, массивные стены, толстые плиты, блоки гидротехнических сооружений и др.) возводить без искусственного обогрева,  так называемым способом термоса.

Способ термоса заключается в том, что в зимний период подогретый бетон укладывается в утепленную опалубку  конструкции. Сверху уложенная смесь также утепляется.

Данный способ основан на сохранении (на период твердения бетона) тепла, полученного за счет предварительного подогрева материалов, составляющих бетонную смесь, и тепла, выделяемого  в процессе твердения цементом.

В больших конструкциях  выделение тепла цементом при твердении настолько значительно, что приводит к продолжительному повышению температуры бетона даже при низких температурах.

Хорошо укрытый  бетон в больших массивах остывает очень медленно, и ко времени полного замерзания набирает требуемую прочность (50% проектной), при которой замерзание бетона не  влияет на его качество.

В массивных конструкциях с высоким модулем поверхности, когда бетон может замерзнуть раньше, чем приобретет 50% прочности, а также когда конструкцию необходимо ввести в эксплуатацию в течение короткого срока,  применяют искусственный обогрев  бетонного массива паром, электрическим током или горячим воздухом.

Способ паропрогрева заключается в создании теплой, влажной среды за счет обогревания паром уложенной в конструкцию бетонной смеси. Высокая температура и влажная среда создают благоприятные условия для быстрого нарастания прочности бетона, так как чем выше температура, тем быстрее происходит твердение бетонной смеси и нарастание прочности бетона.

Наиболее употребительным способом паропрогрева является обогрев бетона при помощи паровых рубашек. Паровая рубашка при бетонировании ребристых перекрытий представляет сплошную подшивку второй опалубки (по низу балок или кружал) из фанеры или теса с прокладкой толя; сверху на расстоянии 15—20 см бетон также закрывается утепляющим слоем. Пар по трубопроводам подается в нижнюю полость рубашки (под плиту), заполняет ее и проходит в верхнюю полость рубашки (над плитой) через оставленные в плите перекрытия отверстия.

Для колонн также устраивается рубашка в виде второй опалубки, отстоящей от первой на расстоянии 10—15 см, в которую снизу вводится пар. Для равномерного прогрева паровые рубашки разделяют на отсеки; пар подается снизу в каждый отсек самостоятельно.

Иногда для паропрогрева колонн в местах стыка досок опалубки колонн делают  каналы (капилляры), для чего опалубку колонн делают из досок толщиной не менее 40 мм. Каналы перекрывают полосками из жести или фанеры. Пар, проходя по каналам, обогревает бетон.

Прирост прочности бетона в процессе пропаривания наиболее интенсивно происходит в первые 20—30 час., поэтому длительность пропаривания обычно ограничивается 1—1,5 сутками. Бетон за это время набирает необходимую прочность.

Пропаривание состоит из трех этапов:

а)           подъема температуры в бетонном массиве   (производится постепенно по 5—8° в час);

б)           прогрева бетона при постоянной температуре не выше 80°;

в)           медленного охлаждения (не более 8° в час).

К моменту начала обогрева температура уложенного бетонного массива  должна быть не ниже +5°.

Опалубка и теплозащита должны сниматься не ранее, чем температура бетона опустится до температуры +5°, и при условии, что  он к этому времени наберет необходимую прочность.

Похожие записи: