Зимнее бетонирование в Сибири

Низкая температура воздуха – основная проблема, характерная для бетонирования в зимнее время. Имеются две основные причины, которые негативно влияют на зимнее бетонирование: вымерзание воды (приводит к остановке набора прочности) и замедление гидратации цемента (при этом срок набора прочности существенно возрастает). Давайте разберемся, почему бетонирование в зимних условиях требует особого подхода? Почему цемент не может схватываться должным образом и твердеть при бетонировании зимой?

При нормальных условиях (+20°С) прочность в 70% набирается бетоном примерно за неделю. Уже при +5°С этот процесс может затянуться до 4х недель. При бетонировании в зимних условиях гидратация цемента существенно замедляется. Если же низкая, но еще положительная температура замедляет процесс набора прочности бетоном, то температура "ниже нуля" останавливает его полностью. Виной этому вымерзание воды, без которой невозможно формирование цементного камня. Для формирования прочного марочного бетона цемент должен все время контактировать с водой. Гарантийный срок набора марочной прочности бетоном составляет 28 суток. Однако, как видно, зимнее бетонирование может приостановить этот процесс, а то и совсем отложить до наступления более теплой погоды.

Чаще всего используются следующие методы зимнего бетонирования:

1. Применение химических противоморозных добавок в бетон. Благодаря способности некоторых химических соединений понижать температуру замерзания воды и ускорять твердение бетона, добавление в бетонную смесь водных растворов хлористого натрия (NaCl), нитрата натрия (NaNO3) и поташа (К2СО3) позволяет укладывать монолитный бетон до температуры -20°С. Здесь очень важен правильный подбор количества добавок в зависимости от температуры бетонирования;
2. Использование электродного электропрогрева свежеуложенного бетона, для чего через свежеуложенный бетон пропускают переменный электрический ток низкого напряжения (50 – 100 В), который подается на электроды, установленные в теле конструкции. Электроэнергия, проходя через бетон, из-за сопротивления среды преобразуется в энергию тепловую. Благодаря этому, монолитная конструкция нагревается и бетон набирает прочность. Такой метод предъявляет повышенные требования к скорости повышения температуры, поскольку если эта скорость будет больше 5°С/час, то в бетоне могут образоваться трещины;
3. Прогрев свежеуложенного бетона при помощи термоматов используется при необходимости бетонирования горизонтальных конструкций большой площади – полов, плит перекрытия и др. Маты раскладываются по поверхности уложенного бетона, прогревая конструкцию на всю глубину. Тепловыделяющие свойства термоматов основаны на использовании резистивной пленки, излучающей инфракрасные лучи с удельной мощностью от 300 до 500 Вт/м², что позволяет нагреть конструкцию до 70°С. Поверх резистивной пленки уложен утеплитель и лучеотражающий материал, предупреждающий потери тепла. Вся конструкция термомата имеет толщину около 15 мм и упакована в водонепроницаемую ПВХ-пленку. Термоматы имеют определенные размеры, но благодаря наличию люверсов по периметру маты можно укрупнять до необходимых размеров;
4. Устройство тепляков, которые используются при небольших объемах бетонируемых конструкций. Для этого, над местом укладки бетона делается временное укрытие с легким каркасом и обшитое брезентом или полиэтиленовой пленкой, а после укладки бетонной смеси температура в тепляке поддерживается электрическими или жидкотопливными тепловыми пушками;
5. Прогрев бетона с использованием греющего провода ПНСВ, при котором на арматурном каркасе закрепляются нагревательные провода с круглой, стальной токопроводящей жилой в пластиковой или ПВХ – изоляции. Провода подключаются к комплектной трансформаторной подстанции КТПТО-80 и нагреваются при прохождении по ним электротока. Образовавшееся тепло распределяется по объему конструкции и позволяет бетону твердеть в нормальных условиях. При использовании греющего провода ПНСВ диаметром 1,2 – 3,0 мм, допускающих в зависимости от диаметра жилы прогонную нагрузку от 80 до 160 Вт, нагреть бетон можно до +50 – 60°С. Чаще всего используется греющий провод ПНСВ диаметром 1,2 мм. Укладка греющего провода производится после завершения работ по армированию конструкции и установке закладных деталей. Провод ПНСВ навивается без натяжения на арматуру или раскладывается по шаблонам при ее отсутствии, в любом случае он не должен касаться опалубки или выступать из бетона. Прокладка греющего провода допускается при температуре от -25°С. Когда арматурные работы полностью закончены, на сетках и каркасах конструкции размещают отрезки греющего провода ПНСВ примерно одинаковой длины. Весь набор проводов делят на три равные группы, и провода каждой из групп соединяют друг с другом параллельно. Три полученных вывода подсоединяют «треугольником» к зажимам станции с низкой стороны. При соединении проводов «звездой» на арматурные каркасы крепятся три равновеликих отрезка, один конец которых соединен в узел с двумя другими, а другие соединяют в три узла и присоединяют к зажимам станции КТПТО с низкой стороны. Для вывода греющего провода из бетона используются алюминиевые провода сечением в 2 – 3 раза большим, чем провод ПНСВ.

Во многих странах работы, связанные с использованием монолитного бетона, не выполняют при отрицательных температурах. Однако отечественные строители не могут позволить себе такой режим работы, поэтому в России разработано много технологий, дающих возможность производить бетонные работы в условиях отрицательных температур. Какой именно метод зимнего бетонирования выбрать, решать уже вам.