Применение бетона с противоморозными добавками запрещается в конструкциях
Обновлено: 07.05.2024
Основная причина прекращения твердения бетонных смесей при воздействии низких температур – замерзания в них воды. Известно, что содержание в воде солей резко снижает температуру ее замерзания. Если в процессе приготовления в бетонную смесь ввести определенное количество растворенных солей, то процесс твердения будет протекать и при температуре ниже 0 0 С.
В качестве противоморозных добавок применяют:
· нитрит натрия (НН) NaNO2 ;
· хлорид кальция (ХК) CaCl2 (ГОСТ 450-77) + хлорид натрия (ХН) NaCl ;
· хлорид кальция (ХК) + нитрит натрия (НН);
· комплексное соединение нитрата кальция с мочевиной (НКМ) (ТУ 6-03-266-70);
· нитрит-нитрат кальция (ННК) (ТУ 603-7-04-74) + мочевина (М);
· нитрит-нитрат кальция (ННК) + хлорид кальция (ХК);
· нитрит-нитрат - хлорид кальция (ННХК) + мочевина (М);
Выбор противоморозных добавок и их оптимальное количество зависят от вида бетонируемой конструкции, степени ее армирования, наличия агрессивных сред и блуждающих токов, температуры окружающей среды и др. и осуществляется в соответствии с ГОСТ 24211-2003 «Добавки для бетонов и растворов».
Область применения добавок представлена в таб.10.1
Противоморозные химические добавки запрещается использовать при бетонировании предварительно напряженных конструкций, армированных термически упрочненной сталью; при возведении железобетонных конструкций для электрифицированных железных дорог и промышленных предприятий, где возможно возникновение блуждающих токов способствующих разрушению бетона.
В зависимости от температуры наружного воздуха возможны различные сочетания добавок. Бетон с противоморозными добавками применяют в тех случаях, когда достигается набор критической прочности до их замерзания. Скорости набора прочности бетонами с противоморозными добавками в зависимости от температуры твердения даны в таб. 10.12 При выборе добавок учитывают их стоимость и влияние на физико-механические и технологические свойства бетонов и бетонных смесей. Так при внесении поташа сокращаются сроки схватывания цемента, в результате чего ухудшается удобоукладываемость смеси. Наиболее дешевые и доступные добавки – хлориды кальция и натрия. Добавки вводят в виде водяных растворов в процессе приготовления бетонных смесей в количестве 3---18% от массы цемента. Применение добавок целесообразно в сочетанли с дополнительным подогревом. Растворы, содержащие мочевину, не следует подогревать выше 40 0 С. Растворы солей рабочей концентрации не должны иметь осадков нерастворившихся солей.
Область применения добавок.
| Тип конструкций и условия их эксплуатации | Добавки | |||||
| НН | ХК+ХН | ХК+НН | НКМ, НК+М, ННК+ХК | ННК+М, ННХК, ННХК М | П | |
| Железобетонные конструкции с арматурой диаметром, мм: | ||||||
| более 5 | + | - | + | + | + | + |
| 5 и менее | + | - | + | + | - | + |
| Конструкции монолитные; стыки, имеющие выпуски арматуры или закладные части: | ||||||
| без специальной защиты стали | + | - | - | + | - | + |
| с металлическими покрытиями | - | - | - | + | - | - |
| с комбинированными покрытиями | + | - | + | + | + | + |
| Железобетонные конструкции, предназначенные для эксплуатации: | ||||||
| В воде | + | + | + | + | + | + |
| В неагрессивной газовой среде при относительной влажности воздуха до 60% | + | + | - | + | + | + |
| В агрессивной газовой среде | + | - | - | + | - | + |
Примечание: Знак (-) означает запрещение применения.
Скорость набора прочности бетона на портландцементах с противоморозными добавками % от R28
| Температура твердения, 0 С | Твердение бетона, сут. |
| Нитрит натрия | |
| -5 | |
| -10 | |
| -15 | |
| Хлорид натрия + хлорид кальция | |
| -5 | |
| -10 | |
| -15 | |
| -20 | |
| Нитрит кальция с мочевиной | |
| -5 | |
| -10 | |
| -15 | |
| -20 | |
| Нитрит натрия с хлоридом кальция и мочевиной | |
| -5 | |
| -10 | |
| -15 | |
| Температура твердения, 0 С | Твердение бетона, сут. |
| -20 | |
| -25 | |
| Мочевина | |
| -5 | |
| -10 | |
| -15 | |
| -20 | |
| -25 |
Некоторые добавки, например хлористые соли, ухудшают качество поверхности возводимых конструкций вследствие образования высолов. Поэтому их применяют при возведении сооружений небольших объемов, к качеству поверхностей которых не предъявляют высоких требований (например, фундаменты, балки). Процесс укладки и уплотнения смесей не отличается от обычных методов бетонирования.
Метод термоса
Заранее нагретую бетонную смесь уложенный в зимних условиях, выдерживают преимущественно методом термоса, основанным на применении утепленной опалубки с устройством сверху защитного слоя. Бетонную смесь температурой 20---80 0 С укладывают в утепленную опалубку, а открытые поверхности защищают от охлаждения. Обогревать ее при этом не требуется, так как количество теплоты, внесенных в смесь при приготовлении, а также выделяющиеся в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой (экзотермии), достаточно для ее твердения и набора критической прочности. При проектировании термосного выдерживания бетона подбирают тип опалубки и степень ее утепления. Сущность метода термоса состоит в том, чтобы бетон, остывая до 0 0 С, смог за это время набрать критическую прочность. Учитывая это, назначают толщину и вид утеплителя опалубки. Утепление опалубки выполняют без зазоров и щелей, особенно в местах стыкования теплоизоляции. Для уменьшения продуваемости опалубки и предохранения ее от увлажнения по обшивке прокладывают слой толи.
В качестве защитного слоя применяют толь, картон, фанеру, соломит, по которым могут быть уложены опилки, шлак, шлаковойлок, стекловата. Опалубка может быть двойной, тогда промежутки между ее щитами засыпают опилками, шлаком или заполняют минеральной ватой, пенопластом.
Опалубку из железобетонных плит утепляют с наружной стороны, навешивая на них маты. Поверхность, соприкасающуюся с бетоном, перед началом бетонирования обязательно прогревают. По окончании бетонирования немедленно утепляют верхние открытые поверхности, при этом теплотехнические свойства этого утеплителя (покрытия) должны быть не ниже, чем у основных элементов опалубки.
Опалубку и утеплитель демонтируют по достижении бетоном критической прочности. Поверхности распалубленной конструкции ограждают от резкого перепада температур во избежание образования трещин.
Метод термоса применяют при бетонировании массивных конструкций. Степень массивности оценивают модулем поверхности Мn=F/V, где F- площадь суммарной охлаждаемой поверхности конструкции, м 2 ; V- объем конструкции, м 3 .
При определении Мn не учитывается площадь поверхностей конструкций, соприкасающихся с талым грунтом, хорошо прогретой бетонной поверхностью или каменной кладкой. Для длинномерных изделий и конструкций (например, колон, ригелей, балок) Мn определяют отношением периметра их поперечного сечения к его площади.
5.Электропрогрев бетонной смеси в конструкциях.
Способ электропрогрева бетона в конструкциях основан на использовании выделяемой теплоты при прохождении через него электрического тока. Для подведения напряжения используют электроды различной конструкции и формы. В зависимости от расположения электродов прогрев подразделяют на сквозной и периферийный. При сквозном прогреве электроды располагают по всему сечению, а при периферийном – по наружной поверхности конструкций. Во избежание отложения солей на электродах постоянный ток использовать запрещается.
Для сквозного прогрева колонн, балок, стен и других конструкций, возводимых в деревянной опалубке, применяют стержневые электроды, которые изготовляют из отрезков арматурной стали диаметром до 6мм с заостренным концом. Для установки электродов высверливают отверстия в одном из щитов опалубки таким образом, чтобы электроды не соприкасались с арматурой каркаса. Затем вставляют электрод и ударом молотка фиксируют его в противоположном щите. Расстояние между электродами по горизонтали и вертикали принимают по расчету. Затем осуществляют их коммутацию.
Для периферийного прогрева при слабом армировании и когда исключен контакт арматурой применяют плавающие электроды в виде замкнутой петли. При прогреве плоских конструкций (например, подготовка под полы, дорожные покрытия, ребристые плиты) применяют пластинчатые электроды.
В качестве плавающих электродов применяют полосовую сталь толщиной 3…5, шириной 30…50 мм. Расстояние между ними определяют расчетом. Электроды должны контактировать с бетоном и могут быть несколько утоплены в него. Между ними и бетоном не должно быть зазора. Для этого их нагружают токонепроводящими материалами (досками, кирпичами), сами электроды должны быть без искривлений и перегибов.
Нашивные электроды, так же как и плавающие, относятся к элементам периферийного прогрева. Их производят из круглой арматурной стали или металлических пластин толщиной 2…3 мм. Электроды нашивают на щиты опалубки, а концы загибают под углом 90 0 и выводят наружу. После установки опалубки производят коммутацию электродов. Необходимо помнить, что электроды не должны иметь контакта с арматурой конструкции во избегания короткого замыкания. Поэтому при установки арматурных каркасов используют пластмассовые прокладки и фиксаторы, которые обеспечивают заданную толщину защитного слоя и предотвращают контакт с электродами.
При изготовлении длинномерных конструкций (колонн, ригелей, балок, свай) используют струнные электроды. Выполняют их из гладкой арматурной стали диаметром 4…6 мм. Располагают в центральной части сечения конструкции. Концы электродов отгибают под углом 90 0 и выводят через отверстия в опалубке для подключения коммутирующих проводов.
При периферийном прогреве массивных конструкций, а также элементов зданий малой массивности (стен, резервуаров, ленточных фундаментов) в качестве электродов используют металлические щиты опалубки и арматуру конструкции. В первом случае используют однофазный ток: первую фазу подключают к щитам опалубки, а нулевую- к арматурному каркасу. Во втором случае арматурный каркас не подключают к сети, а каждый элемент опалубки присоединяют к одной из трех фаз. Изоляторами между щитами опалубки служат деревянные брусья.
Однородность температуры поля зависит от схемы расположения электродов и расстояния между ними. Чем ближе друг к другу электроды и чем сильнее армирование конструкции, тем больше будут температурные перепады в твердеющем бетоне, в результате чего режим твердения будет неоднородным и качество бетона ухудшится. Поэтому в каждом конкретном случае рассчитывают схему расположения электродов с учетом степени армирования конструкции. При напряжении на электродах 50…60В расстояние между электродами и арматурой должно быть не менее 25мм, а при 70…85В – не менее 40мм.
Стержневые электроды применяют, как правило, в виде плоских групп, которые подключают к одной фазе. При большой длине конструкций вместо одного электрода устанавливают два или три по длине. Допустимую длину полосового, стержневого или струнного электродов принимают путем расчета минимальной потери напряжения по его длине.
Способы установки электродов и области их применения.
| Тип элект-родов | Материал | Способ установки в конструкции | Область применения | Примеча-ние |
| Стержне-вые | Круглая сталь – стержни диаметром 6…10 мм | Закладывают через отверстие в опалубочных щитах или с открытой стороны бетона | Электропрог-рев конструк-ций толщи-ной не менее 15 см | После элек-тропрогрева остаются в теле бетона |
| Струнные | Круглая сталь – стержни диаметром 8…12 мм | Устанавливают вдоль оси конструкции | Электропрог-рев слабоар-мированных конструкций | После элек-тропрогрева остаются в теле бетона |
| Нашивные | Круглая сталь – стержни диаметром 6…10 мм | Укрепляют на вертикальных щитах опалубки с внутренней стороны через 10…20 см | Не ограничено | Имеют мно-горазовое использова-ние |
| Полосовые | Листовая сталь – полосы, полосовая сталь, полосы толщиной 3 мм | Укрепляют на горизонтальных щитах опалубки, которые укладывают на бетон | Электропро-грев плит | Имеют мно-горазовое использова-ние |
| Плаваю-щие | Круглая сталь – стержни диаметром более 12 мм | Устанавливают в свежеотформованный бетон на 2…3 см | Не ограничено | Имеют мно-горазовое использова-ние |
Для получения высокого качества железобетона строго соблюдают температурный режим прогрева, который разделяют на три стадии:
1. Подъем температуры бетона. Скорость подъема зависит от модуля поверхности:
Скорость подъема С 0 /ч 8 10 15
2. Изотермический прогрев. На этой стадии в бетоне поддерживают заданную температуру. Продолжительность стадии зависит от вида конструкции (прогревают до получения необходимой прочности бетона). Чаще всего на стадии изотермического прогрева достигают критическую прочность бетона.
3. Остывание конструкций. При остывании до 0 0 С бетон продолжает набирать прочность, что особенно важно при бетонировании массивных конструкций.
Для конструкций с Мn = 6…9 применяют режим, при котором к моменту остывания бетон должен набрать прочность не менее критической. Для конструкций с Мn = 9…15 режим такой же, но в конце изотермического прогрева бетон должен набрать не менее 50% прочности. Этим обстоятельством определяется время изотермического прогрева. При изготовлении предварительно напряженных конструкций к моменту окончания изотермического прогрева прочность бетона должна быть не менее 80%.
Нарушение технологического режима электропрогрева может привести к пережогу бетона в результате перегрева бетонной смеси выше 100 0 С, недостаточному набору прочности, образованию трещин в результате неоднородности температурного поля.
Температура разогрева бетона зависит от конструкции и вида цемента
Максимально допускаемые температуры бетона, 0С, при электропрогреве.
| Цемент | Mn | |
| 6…9 | 10…15 | 16…20 |
| Шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент | ||
| Портландцемент и быстротвердеющий Портландцемент (БТЦ) |
Максимальную температуру прогрева более массивных конструкций назначают из условия получения равномерного температурного поля и исключения в них высоких термонапряжений.
Необходимую температуру прогрева бетона получают изменением напряжения, периодическим отключением и включением всего прогрева или части электродов. При электропрогреве бетонных конструкций с помощью контрольно-измерительных приборов постоянно контролируют напряжение, силу тока и температуру бетона. В первые 3ч прогрева температуру измеряют каждый час, а затем- через 2…3 часа.
Скорость остывания бетона также регулируют.
Допускаемая скорость остывания бетонных конструкций.
| Конструкции | Mn | Скорость остывания, 0 С/ч |
| Бетонные | 15…10 | |
| Слабоармированные и железобетонные | 8…6 | |
| Железобетонные | 5…3 | 2…3 |
| Средне- и сильноармированные | 8…15 | Не более 15 |
Если скорость остывания превысит допустимую, в бетонной смеси возникнут температурные напряжения, способные разрушить структуру бетона или образовать в нем трещины. Регулируют скорость остывания путем правильного подбора теплоизоляции опалубки.
Перед началом бетонирования проверяют правильность установки электродов и их коммутацию, качество утепления опалубки, определяют надежность контактов электродов с токопроводящими проводами.
При электропрогреве необходимо тщательно выполнять требования электробезопасности и охраны труда.
Выбор способа производства бетонных и железобетонных работ в зимних условиях следует производить с учетом рекомендаций, приведенных в Приложении П.
5.11.8. Способ термоса следует применять при обеспечении начальной температуры уложенного бетона в интервале от 5 до 10 °C и последующем сохранении средней температуры бетона в этом интервале в течение 5 - 7 сут.
5.11.9. Контактный обогрев уложенного бетона в термоактивной опалубке следует применять при бетонировании конструкций с модулем поверхности 6 и более.
После уплотнения открытые поверхности бетона и прилегающие участки щитов термоактивной опалубки должны быть защищены от потерь бетоном влаги и тепла.
5.11.10. При электродном прогреве бетона запрещается использовать в качестве электродов арматуру бетонируемой конструкции.
Электродный прогрев следует производить до приобретения бетоном не более 50% расчетной прочности. Если требуемая прочность бетона превышает эту величину, то дальнейшее выдерживание бетона следует обеспечивать методом термоса.
Для защиты бетона от высушивания при электродном прогреве и повышения однородности температурного поля в бетоне при минимальном расходе электроэнергии должна быть обеспечена надежная тепловлагоизоляция поверхности бетона.
5.11.11. Применение бетона с противоморозными добавками запрещается в конструкциях: железобетонных предварительно напряженных; железобетонных, расположенных в зоне действия блуждающих токов или находящихся ближе 100 м от источников постоянного тока высокого напряжения; железобетонных, предназначенных для эксплуатации в агрессивной среде; в частях конструкций, находящихся в зоне переменного уровня воды.
5.11.12. Вид и количество противоморозной добавки назначают в зависимости от температуры окружающей среды. Для конструкций средней массивности (с модулем поверхности от 3 до 6) за расчетную температуру принимают среднюю величину температуры наружного воздуха по прогнозу на первые 20 сут от момента укладки бетона. Для массивных конструкций (с модулем поверхности менее 3) за расчетную принимают также среднюю температуру наружного воздуха на первые 20 сут твердения с увеличением температуры на 5 °C.
Для конструкций с модулем поверхности более 6 за расчетную принимают минимальную среднесуточную температуру наружного воздуха по прогнозу на первые 20 сут твердения бетона.
5.11.13. При отрицательной температуре окружающей среды конструкции следует укрывать гидротеплоизоляцией или обогреть. Толщину теплоизоляции назначают с учетом температуры наружного воздуха. При обогреве бетона с противоморозной добавкой должна быть исключена возможность местного нагрева поверхностных слоев бетона выше 25 °C.
Для защиты от вымораживания влаги открытые поверхности свежеуложенного бетона вместе с примыкающими поверхностями опалубки должны быть надежно укрыты.
5.11.14. При омоноличивании конструкций с выдерживанием бетона с противоморозными добавками поверхностные слои бетона омоноличиваемых конструкций допускается не отогревать, но необходимо удалить наледь, снег и строительный мусор с поверхностей бетона, арматуры и закладных деталей.
5.11.15. Открытые поверхности уложенного бетона в стыках омоноличивания должны быть надежно защищены от вымораживания влаги. В случае появления трещин в стыках необходимо их расшивать только при устойчивой положительной температуре воздуха.
5.11.16. Требования к производству работ при отрицательных температурах воздуха приведены в таблице 5.7.
11.1 Правила настоящего раздела следует выполнять в период производства бетонных работ при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, а также при бетонировании конструкций, расположенных в вечномерзлых грунтах.
11.2 Методы зимнего бетонирования следует принимать с учетом типа бетонируемой конструкции, технологии бетонирования, состава бетонной смеси, климатических условий с учетом требований таблицы 5.7 СП 70.13330.2012. Рекомендуемые методы зимнего бетонирования приведены в приложении П СП 70.13330.2012, методы электротермообработки бетона и рациональные области применения - в приложении Г, современные способы интенсификации твердения бетона - в приложении Е.
11.3 Применяемые методы зимнего бетонирования должны обеспечивать достижение бетоном критической прочности к требуемому сроку.
11.4 Во избежание раннего замораживания бетонной смеси в период транспортирования, укладки и уплотнения следует использовать противоморозные добавки с учетом ограничений на их применение.
11.4.1 Противоморозные добавки по ГОСТ 24211 могут применяться для холодного и теплого бетона. Выбор добавок следует проводить с учетом используемой арматурной стали, расчетной отрицательной температуры и требований ГОСТ 31384.
1) набор прочности бетона основного состава по ГОСТ 30459 не менее 30% прочности бетона контрольного состава после выдерживания основного состава 28 сут при расчетной отрицательной температуре, а контрольного состава - 28 сут в нормальных условиях по ГОСТ 10180;
2) значение прочности бетона основного состава не менее 95% прочности бетона контрольного состава после выдерживания основного состава при расчетной отрицательной температуре в течение 28 сут и затем в нормальных условиях 28 сут, а контрольного состава - 28 сут в нормальных условиях по ГОСТ 10180;
3) достижение после выдерживания основного состава при расчетной отрицательной температуре в течение 28 сут и затем в нормальных условиях 28 сут установленных значений марок по морозостойкости и водонепроницаемости;
б) для теплого бетона значение прочности бетона основного состава, твердевшего в нормальных условиях 28 сут после выдерживания при расчетной отрицательной температуре в течение расчетного времени транспортирования бетонной смеси (но не более 4 ч), не менее 95% прочности бетона контрольного состава, твердевшего 28 сут в нормальных условиях по ГОСТ 10180, а также установленных значений марок по морозостойкости и водонепроницаемости.
11.4.3 Применение противоморозных добавок в бетонах на портландцементе с содержанием С3А более 6% не допускается.
11.4.4 Общее количество противоморозных добавок, вводимых в состав бетонной смеси, готовой к применению, либо в состав сухой строительной смеси не должно превышать 5% массы цемента.
При наличии противоморозных добавок в составе сухой строительной смеси не допускается введение в состав бетонной смеси, готовой к применению, в процессе ее приготовления дополнительных противоморозных добавок.
11.4.5 В качестве мер защиты от внутренней коррозии бетона в случае потенциально реакционноспособных пород не допускается изготовление бетона на цементах с содержанием щелочи более 0,6% в расчете на .
11.4.6 При наличии в заполнителях потенциально реакционноспособных пород не допускается введение в бетон противоморозных добавок, содержащих соли натрия и калия.
11.4.7 Запрещается применение противоморозных добавок, содержащих хлориды, в железобетонных конструкциях с напрягаемой арматурой, с арматурой класса В1 диаметром 5 мм и менее, эксплуатируемых в условиях влажного или мокрого режима (при влажности более 75%), подвергающихся электрокоррозии, а также в составе бетонных смесей для инъектирования каналов предварительно напряженных железобетонных конструкций, для замоноличивания стыков и швов сборно-монолитных железобетонных конструкций.
11.6.1 До начало производства бетонных работ промороженное основание следует подготовить к укладке бетонной смеси в соответствии с таблицей 5.2 СП 70.13330.2012.
11.6.2 Мерзлые основания из пучинистых грунтов перед укладкой бетонной смеси для предотвращения их деформации и преждевременного замерзания бетона в контакте с основанием должны быть отогреты до положительной температуры на глубину не менее 500 мм. Промерзшие бетонные, скальные или сезонно-мерзлые непучинистые основания рекомендуется отогревать до положительной температуры на глубину, определяемую теплотехническим расчетом (примерно на 300 мм), вечномерзлые скальные основания - на глубину 500 мм. Отогретые основания должны быть тщательно защищены от промерзания до укладки бетона.
В вечномерзлых грунтах производство бетонных работ можно начинать в том случае, когда мерзлотно-грунтовые условия основания соответствуют данным проекта. Подготовленное под бетонирование основание должно быть защищено от оттаивания летом и промерзания зимой.
11.6.3 Отогревание грунтовых, скальных и бетонных оснований и стыкуемых поверхностей может выполняться:
- в местных тепляках из брезента, полиэтилена, фанеры, обогреваемых электропечами сопротивления или электрообогревателями, работающими на любом топливе. Температуру воздуха в тепляках на поверхности отогреваемого основания следует поддерживать в пределах 10°С - 35°С;
- прогревом плоскими жидкостно-топливными нагревателями или открытым пламенем (кроме бетонных оснований).
Не допускается оттаивания мерзлых грунтов оснований с помощью пара либо наливкой горячей водой, либо растворами хлористых и других солей.
Способ отогрева основания выбирается с учетом имеющегося оборудования, источника тепла, температуры наружного воздуха, размеров конструкций, глубины отогрева и утеплителя.
11.6.4 Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания или подогрева не должна быть ниже:
- температуры замерзания раствора затворения, увеличенной на 5°С, - при применении бетона с противоморозными добавками;
- 0°С в наиболее охлажденных зонах - перед началом предварительного электроразогрева бетонной смеси или форсированном электроразогреве ее в конструкциях и 2°С - при применении других методов тепловой обработки бетона.
11.6.5 Бетонирование конструкций при температуре наружного воздуха ниже минус 10°С следует проводить так, чтобы температура на поверхности бетона к концу вибрирования была не менее 2°С, а для бетонов с противоморозными добавками - соответствовать температуре, указанной в 11.4.
11.6.6 Укладку бетонной смеси следует вести непрерывно. В случае возникновения перерывов в бетонировании поверхность бетона необходимо укрыть, утеплить, а при необходимости - обогревать.
11.6.7 Послойное бетонирование массивных монолитных конструкций необходимо вести так, чтобы температура в уложенном слое до перекрытия его следующим слоем не опускалась ниже предусмотренной регламентом или теплотехническим расчетом.
11.6.8 При бетонировании элементов каркасных и рамных конструкций в сооружениях с жестким сопряжением узлов (опор) следует согласовывать с проектной организацией необходимость устройства разрывов в пролетах в зависимости от температуры тепловой обработки и температурных напряжений в бетоне.
11.6.9 Бетон буронабивных свай, расположенных в толще вечномерзлых грунтов, греть не допускается, за исключением случая возведения сваи на скальном основании. Обеспечить твердение можно путем введение в бетонную смесь добавки электролита в количестве 2% - 3% массы цемента и обязательно с добавкой суперпластификатора при марке бетона по морозостойкости до , при и выше следует дополнительно применять воздухововлекающую добавку.
В зимнее время при низкой температуре промороженного в верхних слоях грунта сезонно-оттаивающего слоя (1,5-2 м) бетон буронабивных свай следует обогревать (прогревать) до температуры 40°С - 60°С. Если свая уходит в слой грунта вечной мерзлоты, в нижнюю часть сваи следует укладывать бетон с противоморозной добавкой, а верхнюю (в активном промороженном слое) - прогревать. Это следует делать греющим проводом, заранее установленным на арматуру до опускания сваи в скважину. Прогрев бетона свай также можно осуществить с помощью струнных электродов.
11.7.1 При выборе способа выдерживания бетона следует в первую очередь рассмотреть возможность использования способа термоса, для расширения области применения которого надлежит использовать добавки - ускорители твердения и цементы с повышенным тепловыделением (быстротвердеющие и высокомарочные).
При невозможности получения методом достаточной для распалубки и загружения конструкции прочности бетона в заданные сроки следует применять бетоны с противоморозными добавками, предварительный разогрев смеси перед укладкой ее в опалубку, способы прогрева или обогрева уложенного бетона с использованием электрической энергии, пара, теплого воздуха.
11.7.2 Неопалубленные поверхности монолитных бетонных и железобетонных конструкций следует укрывать гидро- и теплоизоляционными материалами немедленно по окончании бетонирования.
11.7.3 При выдерживании бетона в тепляках температура воздуха, соприкасающегося с бетоном, должна быть не ниже 5°С.
Сроки распалубливания и загружения конструкций в зимних условиях необходимо принимать с учетом следующих правил:
- распалубливание и загружение конструкций следует проводить после испытания бетона конструкции на прочность методами неразрушающего контроля или после испытания контрольных образцов бетона и установления соответствия фактического температурного режима указанному в технологической карте;
- снятие опалубки и теплозащиты с конструкций, выдержанных по методу термоса, следует проводить не ранее остывания бетона в наружных слоях до 0°С, при электротермообработке - не ранее остывания до температуры, предусмотренной расчетом, не допуская примерзания опалубки к бетону, а при применении бетонов с противоморозными добавками - по достижении прочности, указанной в 10.11;
5.11.1 При среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С необходимо принимать специальные меры по выдерживанию уложенного бетона в конструкциях и сооружениях.
5.11.2 Приготовление бетонной смеси на строительной площадке 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 не отогретых сухих заполнителей, не содержащих наледи на зернах и смерзшихся комьев. При этом продолжительность перемешивания бетонной смеси рекомендуется увеличить не менее чем на 25% по сравнению с летними условиями.
5.11.3 Способы и средства транспортирования должны обеспечивать предотвращение снижения температуры бетонной смеси ниже требуемой по расчету при ее укладке в конструкцию.
5.11.4 Состояние основания, на которое укладывается бетонная смесь, а также температура основания и способ укладки должны исключать возможность замерзания бетонной 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).
5.11.5 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 напряжений, должны быть указаны в ППР. Неопалубленные поверхности забетонированных 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.
5.11.6 До укладки бетонной смеси полости после установки арматуры и опалубки должны быть закрыты брезентом или каким-либо другим материалом от попадания в них снега, дождя и посторонних предметов. В случае, если полости не закрыли и на арматуре и опалубке образовалась наледь, ее следует удалить перед укладкой бетонной смеси продувкой горячим воздухом. Не допускается для этой цели применять пар.
5.11.7 Температурно-влажностное выдерживание бетона в зимних условиях производят (приложение П):
с применением противоморозных добавок;
с электротермообработкой бетона;
с обогревом бетона горячим воздухом, в тепляках.
Выдерживание бетона осуществляют по специально разработанным технологическим картам в ППР, в которых должны быть приведены:
способ и температурно-влажностный режим выдерживания бетона;
данные о материале опалубки с учетом требуемых теплоизоляционных показателей;
данные о пароизоляционном и теплоизоляционном укрытии открытых поверхностей;
схема размещения точек, в которых следует измерять температуру бетона и наименование приборов для их измерения;
нормированные величины прочности бетона;
сроки и порядок распалубки и загружения конструкций.
В случае применения электротермообработки бетона в технологических картах дополнительно указывают:
схемы размещения и подключения электродов или электронагревателей;
требуемую электрическую мощность, напряжение, силу тока;
тип понижающего трансформатора, сечения и длину проводов.
Выбор способа производства бетонных и железобетонных работ в зимних условиях следует производить с учетом рекомендаций, приведенных в приложении П.
5.11.8 Способ термоса следует применять при обеспечении начальной температуры уложенного бетона в интервале от 5 до 10°С и последующем сохранении средней температуры бетона в этом интервале в течение 5-7 сут.
5.11.9 Контактный обогрев уложенного бетона в термоактивной опалубке следует применять при бетонировании конструкций с модулем поверхности 6 и более.
После уплотнения открытые поверхности бетона и прилегающие участки щитов термоактивной опалубки должны быть защищены от потерь бетоном влаги и тепла.
5.11.10 При электродном прогреве бетона запрещается использовать в качестве электродов арматуру бетонируемой конструкции.
Бетоны с противоморозными добавками обладают способностью твердеть при отрицательных температурах.
В качестве противоморозных добавок применяют хлористый натрий совместно с хлористым кальцием в количестве до 7,5%; нитрит натрия — до 10%; поташ — до 15% от веса цемента.
Для бетона с противоморозными добавками необходимо создавать такие условия твердения, при которых температура бетона с хлористыми солями или нитритом натрия не опустится ниже минус 15°С, а с поташом — ниже минус 25°С до момента получения бетоном прочности не менее 50 кг/см 2 , а при особых требованиях к бетону по плотности и морозостойкости — не менее 50% проектной прочности.
Количество противоморозных добавок, вводимых в бетонную смесь в зависимости от температуры твердения бетона за период его выдерживания, приведено в таблице ниже:
Количество противоморозных добавок (% от веса цемента), вводимых в бетонную смесь
* — оптимальное количество поташа или нитрита натрия в указанных пределах уточняется строительной лабораторией
** — при температуре бетона до -5ºС возможно применение хлористого кальция в количестве до 3% от веса цемента
Прочность бетона на портландцементах с противоморозными добавками в зависимости от температуры и длительности выдерживания твердеющего бетона ориентировочно может быть определена по приведенной ниже таблице:
Нарастание прочности бетонов на портландцементах с противоморозными добавками
| Вид добавки | Температура твердеющего бетона,ºС | Прочность, % от R28 при твердении на морозе через | |||
| 7 суток | 14 суток | 28 суток | 90 суток | ||
| Хлористый натрий + хлористый кальций | -5 | 35 | 65 | 80 | 100 |
| -10 | 25 | 35 | 45 | 70 | |
| -15 | 15 | 25 | 35 | 50 | |
| Нитрит натрия (кристаллический) | -5 | 30 | 50 | 70 | 90 |
| -10 | 20 | 35 | 55 | 70 | |
| -15 | 10 | 20 | 35 | 50 | |
| Поташ | -5 | 50 | 65 | 75 | 100 |
| -10 | 30 | 50 | 70 | 90 | |
| -15 | 25 | 40 | 60 | 80 | |
| -20 | 25 | 40 | 55 | 70 | |
| -25 | 20 | 30 | 50 | 60 | |
Примечания:
1. При использовании быстротвердеющих портландцементов приведенные величины прочности умножаются на коэффициент 1,2, а смешанных (шлаковых или пуццолановых) — на 0,8.
2. При использовании нитрита натрия, изготовленного в виде жидкого продукта, а также при сочетании противоморозных добавок с пластифицирующими (СДБ, мылонафт) интенсивность твердения бетона устанавливает строительная лаборатория.
Хлористый кальций и хлористый натрий допускается вводить в бетонные смеси, применяемые для неармированных конструкций, а также для конструкций, армированных нерасчетной арматурой с защитным слоем бетона не менее 50 мм, если в проекте нет указаний о недопустимости применения таких бетонов.
Добавки поташа и нитрита натрия допускается вводить в бетонные смеси, применяемые для бетонных и железобетонных конструкций.
Бетоны с противоморозными добавками нельзя применять в предварительно напряженных конструкциях; в конструкциях, подверженных динамическим нагрузкам; в частях конструкций, расположенных в зоне переменного уровня воды; в железобетонных конструкциях, находящихся в непосредственной близости к источникам постоянного тока высокого напряжения (в пределах до 100 м); в конструкциях, эксплуатируемых при относительной влажности воздуха более 60%, если в зернах заполнителей размером более 0,12 мм имеется реакционноспособный кремнезем; при возведении монолитных дымовых и вентиляционных труб и башенных градирен.
Кроме того, бетоны с добавками хлористого натрия и хлористого кальция не допускается применять для замоноличивания стыков сборных железобетонных конструкций, имеющих выпуски или стальные закладные части без специальной их защиты; в конструкциях, на поверхности которых не допускаются высолы; в конструкциях, по условиям эксплуатации которых не допускается повышенная гигроскопичность. Добавки нитрита натрия не допускается применять в конструкциях, имеющих закладные части из алюминия и его сплавов без специальных защитных покрытий, либо имеющих защитное покрытие из алюминия.
Добавки поташа не допускается применять в конструкциях, эксплуатируемых при относительной влажности воздуха более 75%, при применении закладных частей из алюминия и его сплавов без специальных защитных покрытий, либо имеющих защитное покрытие из цинка или алюминия.
Бетонную смесь с противоморозными добавками можно транспортировать в неутепленной таре. Предельная продолжительность транспортирования и допустимый срок укладки бетонной смеси зависят от допустимых величин потери подвижности, их устанавливает строительная лаборатория.
Укладываемая в конструкцию бетонная смесь не должна содержать частиц льда, снега и смерзшихся комьев материала. Температура смеси после укладки и уплотнения должна превышать температуру замерзания используемых водных растворов противоморозных добавок (с учетом влажности заполнителей) не менее чем на 5°С.
Бетонную смесь с противоморозными добавками укладывают в конструкции и уплотняют, соблюдая общие правила укладки.
Поверхность бетона, не защищенную опалубкой, укрывают во избежание вымораживания влаги. Бетон выдерживают под укрытием до получения распалубочной прочности.
Если после укладки бетона температура его понизилась ниже расчетной, принятой при установлении концентрации водных растворов противоморозных добавок, уложенный бетон утепляют сухими опилками (слоем 10—15 см), сухим песком (слоем 30—40 см), снегом (слоем 40—60 см) или сочетают выдерживание бетона по способу термоса с искусственным обогревом до достижения бетоном прочности не менее 50 кг/см 2 , а при особых требованиях к бетону по плотности и морозостойкости — не менее 50% проектной прочности.
Конструкции из бетонов с противоморозными добавками распалубливают и загружают по достижении бетоном прочности, указанной в табл. 15, в соответствии с требованиями, приведенными в разделе «Распалубливание конструкций»
Читайте также: