Общие положения. Приготовление и укладку бетонной смеси в зимнее время можно производить при условии применения специальных мер, с помощью которых обеспечивается твердение бетона после укладки в конструкции бетонной смеси. При применении обычных бетонов бетонную смесь приготавливают на подогретых воде и заполнителях. При транспортировании смесь предохраняют от охлаждения, при укладке следят за тем, чтобы температура ее была не ниже — 1-5°. Для неармированных конструкций можно применять «холодный» бетон, который не требует искусственного подогрева воды затворения и заполнителей и прогрева конструкций после укладки бетонной смеси
Наивысшая температура бетонной смеси и ее составляющих приведена в таблице 198.
Таблица 198 — Наивысшая температура бетонной смеси и ее составляющих (град.)
| Применяемый цемент | Вода и заполнители при загрузке в бетономешалку | Бетонная смесь по выходе из бетономешалки |
| Портланд-цемент и шлако-портландцемент марки 300 | 80 | 45 |
| Портландцеменг марки 400 и пуццолановый портланд-цемент марки 300 | 70 | 40 |
| Портланд-цемент марки 500 | 60 | 35 |
| Глиноземистый цемент | 40 | 25 |
Транспортирование бетонной смеси
Транспортирование бетонной смеси к месту укладки в дело производят в утепленных транспортных средствах. Для этой цели рекомендуются автосамосвалы с утепленными бортами и крышками с подогревом бетонной смеси во время ее транспортирования отработанными газами из выхлопного коллектора (автосамосвалы, оборудованные двойным дном). В современном строительстве применяются различные методы зимнего бетонирования.
Метод термоса
заключается в выдерживании предварительно подогретой бетонной смеси в утепленной опалубке; применяется при бетонировании массивных конструкции с модулем поверхности (отношение охлаждаемой поверхности к объему) до 3—5. Рекомендуется применять высокомарочные портланд-цементы и жесткие бетонные смеси на чистых заполнителях. На рис. 55 показана схема утепления железобетонных балок при применении метода термоса.
Искусственный подогрев бетона
Искусственный подогрев бетона. Для ускорения твердения бетонной смеси в монолитных конструкциях используют различные способы прогрева (паропрегрев, электропрогрев). Пропаривание бетона можно производить в специальной опалубке или с применением легких тепляков под брезентом.
«Холодный» бетон (бетон с повышенными добавками хлористых солей, твердеющий при отрицательных температурах) допускается только для неармированных конструкций с соблюдением следующих условий:
— общее количество хлористого кальция и хлористого натрия не должно превышать 7% от веса цемента или 15% от воды затворения;
— бетонная смесь не должна содержать смерзшихся комьев и льда; выдерживание «холодного» бетона без последующего обогрева, только с укрытием открытых поверхностей, допускается в течение первых 15 суток твердения при температуре в бетоне не ниже расчетной для принятой концентрации солей, вводимых в бетонную смесь;
— температура смеси в момент укладки должна быть не ниже -—5°;
— прочность бетона с повышенными добавками хлористых солей, выдерживаемого при положительных и отрицательных температурах, должна составлять к моменту замерзания не менее 50 кг/см2 и не менее 25% проектной прочности при условии предупреждения вымораживания влаги из бетона путем укрытия открытых поверхностей.
Рис. 55. Схема утепления железобетонных балок при бетонировании способом термоса.
При применении бетона с повышенными добавками хлористых солей необходимо руководствоваться «Инструкцией по применению бетона с добавками солей, твердеющего на морозе» (СН42—59).
Таблица 199 — Оптимальное количество добавок в % от воды затворения
| Температура воздуха в град. | NaCl | CaCl, |
| -5 | 5 | – |
| -10 | 7 | 3 |
| -15 | 6 | 9 |
Таблица 200 — Нарастание прочности бетона с повышенными добавками хлористых солей при отрицательной температуре
| Время твердения в сутках | 7 | 28 | 60 | 90 | 180 |
| Прочность бетона в % от R28 | 20-25 | 40-50 | 60-70 | 80-90 | 100 |
Рекомендации по выбору метода зимнего бетонирования
Выбор наиболее рационального способа бетонирования при отрицательной температуре можно сделать в соответствии с табл. 201.
Таблица 201
| Характер конструкций | Рекомендуемые методы бетонирования |
| Массивные бетонные и железобетонные фундаменты под тяжелое оборудование металлообрабатывающих цехов, турбогенераторов, компрессоров и т. п. | Метод «термоса» с применением в отдельных случаях легких тепляков на время укладки бетона и в начальный период его твердения или с применением периферийного электропрогрева |
| Фундаменты зданий: бетонные, бутобетонные и железобетонные под колонны каркаса | Фундаменты с модулем поверхности менее 5 при заглублении ниже линии промерзания — метод «термоса» и, если необходимо, с ускорителями твердения; метод периферийного обогрева с применением пара или электропрогрева |
| Фундаменты бутобетонные под стены зданий | При небольших морозах, когда грунт еще не успел промерзнуть, — метод «термоса» с добавлением ускорителей твердения, в отдельных случаях с дополнительным искусственным обогревом |
| Железобетонные колонны, вертикальные элементы рамных конструкций и г. п. | Массивные элементы при наличии быстротвердеющих цементов — метод «термоса» с ускорителями. В остальных случаях электропрогрев или пропаривание изнутри, а также в «капиллярной» опалубке |
| Железобетонные стенки резервуаров, регенераторов и боровов мартеновских печей и т. п. | Пропаривание с созданием паровой бани вокруг конструкций или с устройством «капиллярной» опалубки. В отдельных случаях электропрогрев с нашивными электродами по опалубке с внешней стороны, проекты бани сауны |
| Железобетонные ригели, балки, элементы рамных конструкций и т. п. | Пропаривание в паровых рубашках или изнутри, а также электропрогрев |
| Железобетонные перекрытия промышленных и жилых зданий | Пропаривание в паровых рубашках или с укрытием брезентом сверху и с боков; электропрогрев балок, ригелей и плит |
| Устройство бетонных подготовок, полов, дорог н т. п. на мерзлом основании | Электропрогрев, пропаривание путем пуска пара под укрытие |
| Бетонные, бутобетонные фундаменты и другие неармированные или слабоармированные конструкции | Применение «холодного» бетона или метода «термоса» |
При бетонировании на полигонах сборных железобетонных конструкций зимой последние подвергаются паро- или электропрогреву, как и в летних условиях. Паропрогрев можно производить в ямных камерах или автоклавах, а также на стендовых площадках под колпаками. После окончания прогрева перепад температур не должен превышать 40°
Контроль качества бетона осуществляется, как в летних условиях, и, кроме того, дополнительно ведутся замеры температуры бетонной смеси. заполнителей и воды, а также систематические наблюдения за температурным режимом бетона в конструкциях (изделиях). Для этого в конструкциях делают отверстия глубиною до 10 см в обычных и до 20 см в массивных. В каждом элементе не менее одного отверстия Все отверстия нумеруются порядковыми номерами и отмечаются на плане сооружения.
Измерение температуры производится при выдерживании бетона по способу «термоса» 2 раза в сутки; при прогреве бетона паром: в первые 8 часов — через 2 часа, в последующие 16 часов — через 4 часа, в остальное время прогрева и остывания — не реже 1 раза в сутки; при электропрогреве: в первые 3 часа — через каждый час, в остальное время прогрева—3 раза в смену.
При применении «холодного» бетона концентрацию раствора солей и состава бетона контролируют 2 раза в смену; температуру наружного воздуха и материалов — не реже 3 раз в сутки; бетонную смесь: по выходе из бетономешалки и перед укладкой; уложенный бетон: в первые 10 суток — не реже 3 раз в сутки, в последующее время твердения — 1 раз в сутки.
Для проверки прочности на 80—250 м3 бетона изготовляют 9 ку6ов из которых 3 служат для определения марки бетона и хранятся в нормальных условиях, 3 — хранятся вместе с конструкцией и испытываются после окончания выдерживания бетона, остальные 3 куба—запасные. Если результаты испытаний первых 3 кубов (из 6) окажутся неудовлетворительными, то должны быть приняты меры к дополнительному прогреву конструкций. В этом случае для проверки прочности бетона будут служить 3 запасных куба.