Lavori concreti in inverno. Caratteristiche del calcestruzzo invernale

Quando si esegue la costruzione, spesso è necessario cementare le fondazioni, i rinforzi o altre aree nella stagione invernale. In questo caso è necessario evitare il congelamento dell'acqua contenuta nel calcestruzzo. Se ciò accade, i cristalli di ghiaccio si ridurranno notevolmente caratteristiche di performance materiale e la sua forza.

Regole di base

Affinché il calcestruzzo invernale abbia successo e la qualità del calcestruzzo non si deteriori, è necessario rispettare alcune regole di base per eseguire il processo nella stagione fredda:

Prima di tutto, dovresti utilizzare speciali additivi antigelo che impediranno il congelamento e ne aumenteranno la resistenza.
In assenza di additivi, la miscela di calcestruzzo deve essere diluita solo con acqua riscaldata e devono essere utilizzati i metodi prescritti per garantire alta qualità disegni.
Le macchine che trasporteranno il calcestruzzo nella stagione fredda devono avere un isolamento.
Prima di iniziare il lavoro, la base in cemento deve essere accuratamente pulita da polvere e sporco e riscaldata.
La neve e il ghiaccio devono essere rimossi dalle armature e dalle casseforme che verranno utilizzate durante il processo di getto del calcestruzzo. Se il rinforzo ha un diametro superiore a 25 mm o è costituito da un profilo laminato, a una temperatura dell'aria inferiore a -10 gradi viene riscaldato fino a raggiungere una temperatura positiva. La stessa operazione dovrà essere eseguita con parti metalliche incastonate di grandi dimensioni.
I lavori di betonaggio dovranno essere eseguiti a ritmo accelerato, in modo continuo, per evitare il raffreddamento dello strato di calcestruzzo posto per primo.
Dopo il getto del calcestruzzo, tutta la sua superficie deve essere isolata con pannelli o materassini in legno.

Il rispetto di queste semplici condizioni consentirà di ottenere un calcestruzzo di alta qualità che mantenga resistenza e affidabilità.

Metodi per la stagionatura della malta cementizia

L'edilizia moderna utilizza diversi metodi per mantenere la malta cementizia a temperature inferiori allo zero, che dovrebbero essere considerati abbastanza efficaci ed economici.

I metodi di calcestruzzo invernale possono essere suddivisi in 3 gruppi:

Metodo Thermos, basato sulla conservazione del calore introdotto nella soluzione di calcestruzzo durante la sua fabbricazione o prima di versare nella struttura;
riscaldamento elettrico effettuato per contatto, induzione o riscaldatori a infrarossi dopo aver steso la soluzione;
l'uso di speciali agenti antigelo chimici, con l'aiuto dei quali si ottiene l'effetto di abbassare il punto eutettico dell'acqua presente nella miscela.

Questi metodi, quando si getta il calcestruzzo in inverno, possono essere utilizzati separatamente o combinati se necessario. La scelta del metodo utilizzato durante l'esecuzione dei lavori di costruzione è influenzata da fattori quali la massa e il tipo di struttura, la composizione e la resistenza richiesta del calcestruzzo, le condizioni naturali in un determinato periodo dell'anno, l'attrezzatura del cantiere con uno o un altro tipo di apparecchiatura elettrica e alcuni altri.

Ad esempio, il metodo thermos è consigliato per l'uso quando si lavora con cementi Portland a indurimento rapido altamente esotermici. Hanno il massimo rilascio di calore, garantendo l'elevato contenuto di calore della struttura creata. Allo stesso tempo, l'indurimento della soluzione concreta in base al metodo può essere effettuato in combinazione: un "thermos con additivi", dove avviene a causa di acceleratori chimici, o utilizzando il metodo "thermos caldo", dove è necessaria una notevole potenza elettrica per riscaldare il calcestruzzo a temperature elevate e positive.

A differenza del metodo thermos, il riscaldamento artificiale della soluzione cementizia comporta non solo l'aumento della temperatura del materiale posato al massimo consentito, ma anche il suo mantenimento per il tempo necessario affinché il calcestruzzo acquisisca una determinata resistenza. Di solito, il metodo di riscaldamento artificiale viene utilizzato quando si lavora con strutture che hanno un elevato livello di massa, dove la resistenza specificata non può essere raggiunta solo utilizzando il metodo thermos.

Antigelo sostanze chimiche vengono aggiunti alle soluzioni cementizie in quantità dal 3 al 16%, a seconda del risultato desiderato e del peso dell'impasto, e garantiscono un indurimento stabile del materiale a temperature negative. Di norma, la scelta del tipo di additivi dipende dal tipo di struttura, dalla quantità di rinforzo utilizzato, dalla presenza di correnti vaganti e mezzi aggressivi, nonché dalla temperatura alla quale avviene il processo.

Oggi, come additivi antigelo, vengono utilizzati i seguenti agenti:

nitrato di sodio;
cloruro di calcio in combinazione con nitrito di sodio;
cloruro di calcio combinato con cloruro di sodio;
nitrato-nitrito di calcio in combinazione con urea;
nitrato di calcio in combinazione con urea;
nitrito-nitrato di calcio in combinazione con cloruro di calcio;
nitrato-nitrito-cloruro di calcio in combinazione con urea;
potassa.

Inoltre, dentro costruzione moderna nella stagione fredda viene spesso utilizzato l'additivo antigelo formiato di sodio, ma il suo utilizzo è limitato nelle strutture precompresse con armatura in acciaio destinate all'utilizzo in ambienti gassosi o acquatici con umidità dell'aria superiore al 60%. Va notato che l'uso di questo additivo è vietato quando si costruiscono strutture con silice reattiva o utilizzato in impianti industriali che consumano corrente elettrica continua.

Va aggiunto che è severamente vietato utilizzare tutti gli additivi chimici durante il getto strutture in cemento armato elettrificato linee ferroviarie e imprese industriali in cui si verifica corrente elettrica vagante.

Metodi di riscaldamento

Tutti i metodi sopra elencati sono stati applicati con successo in cantieri grandi e ben attrezzati. Alcuni di essi richiedono l'organizzazione di attrezzature o attrezzature aggiuntive piuttosto costose.

In piccole condizioni lavori di costruzione per il getto di fondazione casa di campagna, serra o pavimentazione, non tutti i metodi proposti sembrano appropriati. In questo caso, il getto invernale può essere accompagnato da azioni come la costruzione di un rifugio temporaneo sul luogo di lavoro, dove l'area richiesta verrà riscaldata con una pistola termica, o l'uso di pellicola in PVC e altri materiali riscaldanti.

Copertura miscela di cemento consigliato con tempo freddo a temperature da -3 a +3 gradi. La pellicola in PVC e altri materiali isolanti consentono di accumulare calore all'interno struttura in cemento, che porta a una solidificazione e un indurimento più rapidi della soluzione.

Se la temperatura dell'aria raggiunge da -5 a -15 gradi, gli esperti consigliano di utilizzare pistole termiche elettriche o a gas. Sono disposti come segue:

SU cornice di legno lo strato di pellicola in PVC viene rinforzato, creando un rinforzo sotto forma di tenda;
Nella tenda sono installate pistole termiche.

Maggiore è la temperatura nella tenda, più velocemente si fisserà la miscela di calcestruzzo e, di conseguenza, minore sarà il tempo di riscaldamento.

Di norma, il riscaldamento per 1-3 giorni è sufficiente affinché il calcestruzzo acquisisca la resistenza primaria, consentendo l'esecuzione di ulteriori lavori.

Linee guida

Quindi, è necessario eseguire lavori di posa concreta sul tuo Cottage estivo. Quale algoritmo di azioni dovrebbe essere scelto per garantire la concretizzazione condizioni invernali ha avuto successo?

Prima di tutto, dovresti acquistare il cemento. Inoltre è consentito autoproduzione miscela di cemento. Per preparare il materiale di qualità M200 avrai bisogno di:

3 parti di cemento M500 (è vietato utilizzare cemento umido o duro);
5 parti di sabbia (è consentito l'uso sia di sabbia di cava che lavata; è severamente vietato l'uso di sabbia con argilla o altri additivi);
7 parti di pietrisco (si consiglia di utilizzare lavato ghiaia frantumata con frazioni da 5 a 20 mm; è vietato l'uso di pietra calcarea frantumata, nonché di ciottoli e pietrisco non lavato);
acqua (dovrebbe costituire circa il 25% della miscela totale).

Per utilizzare il calcestruzzo in inverno si possono aggiungere elementi chimici antigelo e plastificanti.

Se temperatura media giornaliera durante il lavoro non supera i -5 gradi, è necessario intraprendere le seguenti azioni:

Controlla attentamente tutti i materiali utilizzati per preparare la miscela di calcestruzzo - pietrisco, sabbia e acqua - per l'assenza di neve e ghiaccio e assicurati di riscaldarli.
Costruisci una struttura in legno e ricoprila con materiale isolante, creando una tenda.
Controllare la tenda per eventuali fessure attraverso le quali può entrare aria fredda.
Se la tenda soddisfa tutti i requisiti necessari, è possibile collegare una pistola termica o un generatore di calore.
dovrebbe essere effettuato finché non acquisisce un colore bianco chiaro. Al tocco, la miscela dovrebbe essere calda, il che indica la presenza di una reazione per fissarsi e acquisire forza. Se il calcestruzzo diventa grigio scuro, ciò indica che si è congelato e ha perso le sue proprietà. Tale soluzione deve essere frantumata e i lavori di cementificazione devono essere rifatti.

Cosa fare se il processo di cementificazione non è possibile? In questo caso la struttura dovrà essere accuratamente ricoperta con pellicola in PVC. Ciò manterrà intatto lo strato superiore di cemento durante gelate e disgeli. Forse in primavera il calcestruzzo potrà continuare il processo di idratazione. Naturalmente, la sua forza sarà ridotta al minimo, ma farlo è meglio che lasciare semplicemente la struttura sotto la pioggia e la neve.

Estratti da SNiP relativi ai lavori concreti in inverno: trasporto, posa della miscela di calcestruzzo, come versare il calcestruzzo in inverno a temperature inferiori allo zero.

SNiP. PRODUZIONE DI OPERE IN CALCESTRUZZO A TEMPERATURE DELL'ARIA NEGATIVE

2.53. Queste regole vengono seguite durante il periodo dei lavori in calcestruzzo quando la temperatura media giornaliera prevista dell'aria esterna è inferiore a 5 °C e la temperatura minima giornaliera è inferiore a 0 °C.

2.54. La preparazione dell'impasto del calcestruzzo dovrà essere effettuata in impianti di betonaggio riscaldati, utilizzando acqua riscaldata, aggregati scongelati o riscaldati, garantendo la produzione di un impasto di calcestruzzo con una temperatura non inferiore a quella richiesta dal calcolo. È consentito l'uso di aggregati secchi non riscaldati che non contengono ghiaccio sui chicchi e grumi congelati. In questo caso, la durata della miscelazione della miscela di calcestruzzo dovrebbe essere aumentata di almeno il 25% rispetto alle condizioni estive.

2.55. Metodi e mezzi di trasporto deve garantire l'impedimento di una diminuzione della temperatura della miscela di calcestruzzo al di sotto di quella richiesta dal calcolo.

2.56. Lo stato del sottofondo su cui viene posata la miscela di calcestruzzo, nonché la temperatura del sottofondo e il metodo di posa devono escludere la possibilità che l'impasto congeli nella zona di contatto con il sottofondo. Quando si indurisce il calcestruzzo in una struttura utilizzando il metodo thermos, quando si preriscalda la miscela di calcestruzzo, nonché quando si utilizza calcestruzzo con additivi antigelo, è consentito posare la miscela su una base non riscaldata, non sollevata o su vecchio calcestruzzo, se, secondo Secondo i calcoli, il congelamento non si verificherà nella zona di contatto durante il periodo stimato di stagionatura del calcestruzzo.

A temperature dell'aria inferiori a meno 10 °C, il getto di strutture densamente armate con armature di diametro superiore a 24 mm, armature costituite da profilati laminati rigidi o con grandi parti metalliche incastonate deve essere effettuato preriscaldamento del metallo a temperatura positiva o vibrazioni locali dell'impasto nelle zone di armatura e cassaforma, ad eccezione dei casi di posa di impasti cementizi preriscaldati (con temperatura dell'impasto superiore a 45°C). La durata della vibrazione della miscela di calcestruzzo dovrebbe essere aumentata di almeno il 25% rispetto alle condizioni estive.

2.57. Quando si gettano in calcestruzzo elementi di telaio e strutture di telaio in strutture con accoppiamento rigido di nodi (supporti), la necessità di creare spazi nelle campate in base alla temperatura del trattamento termico, tenendo conto delle sollecitazioni termiche risultanti, dovrebbe essere concordata con l'organizzazione di progettazione . Le superfici non formulate delle strutture devono essere coperte con vapore e materiali per l'isolamento termico immediatamente dopo il completamento del getto.

Gli attacchi di rinforzo delle strutture in calcestruzzo devono essere coperti o isolati fino ad un'altezza (lunghezza) di almeno 0,5 m.

2.58. Prima di posare la miscela di calcestruzzo (malta). Le superfici delle cavità dei giunti degli elementi prefabbricati in cemento armato devono essere ripulite da neve e ghiaccio.

2.59. La cementazione delle strutture sui terreni con permafrost deve essere effettuata conformemente a SNiP II-18-76.

L'accelerazione dell'indurimento del calcestruzzo durante la cementazione di pali trivellati monolitici e l'inclusione di pali trivellati dovrebbe essere ottenuta introducendo complessi additivi antigelo nella miscela di calcestruzzo che non riducano la resistenza al congelamento del calcestruzzo con terreno permafrost.

2,60. La scelta del metodo di stagionatura del calcestruzzo per il getto invernale di strutture monolitiche dovrebbe essere effettuata in conformità con l'Appendice 9 raccomandata.

2.61. Controllo della resistenza del calcestruzzo deve essere effettuato, di norma, mediante prove su campioni realizzati nel luogo di posa dell'impasto cementizio. I campioni conservati al freddo devono essere mantenuti per 2-4 ore a una temperatura di 15-20 °C prima del test.

È consentito controllare la resistenza mediante la temperatura del calcestruzzo durante la sua maturazione.

2.62. I requisiti per il lavoro a temperature dell'aria inferiori allo zero sono indicati nella tabella. 6

6. Requisiti per la produzione di opere in calcestruzzo a temperature inferiori allo zero.

Parametro	Valore del parametro	Controllo (metodo, volume, tipo di registrazione)
Versare il calcestruzzo a temperature inferiori allo zero.
1. Resistenza del calcestruzzo di strutture monolitiche monolitiche e prefabbricate al momento del congelamento:		Misurazione secondo GOST 18105-86, registro di lavoro
per calcestruzzo senza additivi antigelo:
strutture operanti all'interno di edifici, fondazioni per apparecchiature non soggette ad influssi dinamici, strutture sotterranee	Non meno di 5 MPa
strutture esposte influenze atmosferiche durante il funzionamento, per classe:	Non meno, % della forza del progetto:
B7.5-B10	50
B12.5-B25	40
B30 e superiori	30
strutture soggette a gelo e disgelo alternato allo stato saturo d'acqua al termine della stagionatura o ubicate nella zona di disgelo stagionale di terreni con permafrost, soggette all'immissione nel calcestruzzo di tensioattivi aeranti o gasgeni	70
nelle strutture precompresse	80
per calcestruzzo con additivi antigelo	Quando il calcestruzzo si è raffreddato alla temperatura per la quale è stata progettata la quantità di additivi, almeno il 20% della resistenza di progetto
2. Strutture di carico carico di progettazione consentito dopo che il calcestruzzo ha raggiunto la resistenza	Design almeno al 100%.	-
3. Temperatura dell'acqua e della miscela di calcestruzzo all'uscita del miscelatore, preparata:		Misurazione, 2 volte per turno, registro di lavoro
su cemento Portland, cemento Portland di scorie, cemento Portland pozzolanico di qualità inferiore a M600	Acqua non più di 70°C, miscele non più di 35°C
su cemento Portland a indurimento rapido e cemento Portland di grado M600 e superiore	Acqua non più di 60°C, miscela non più di 30°C
su cemento Portland alluminoso	Acqua non più di 40 C, miscele non più di 25°C
Temperatura della miscela di calcestruzzo posta nella cassaforma all'inizio della stagionatura o del trattamento termico:		Misurazione, nei luoghi determinati dal PPR, registro di lavoro
con il metodo del termos	Impostato da calcolo, ma non inferiore a 5°C
con additivi antigelo	Non meno di 5 C sopra il punto di congelamento della soluzione di miscelazione
durante il trattamento termico	Non inferiore a 0 °C
5. Temperatura durante la maturazione e il trattamento termico del calcestruzzo a:	Determinato mediante calcolo, ma non superiore, °C:	Durante il trattamento termico - ogni 2 ore durante il periodo di aumento della temperatura o il primo giorno. Nei prossimi tre giorni e senza trattamento termico - almeno 2 volte per turno. Il resto del periodo di detenzione - una volta al giorno
cemento Portland	80
scorie di cemento Portland	90
6. Tasso di aumento della temperatura durante il trattamento termico del calcestruzzo:		Misurazione, ogni 2 ore, registro di lavoro
per strutture con modulo superficiale:	Non più di, °C/h:
fino a 4	5
dalle 5 alle 10	10
San 10	15
per articolazioni	20
7. Velocità di raffreddamento del calcestruzzo al termine del trattamento termico per strutture con modulo superficiale:		Misurazione, registro di lavoro
fino a 4	Determinato mediante calcolo
dalle 5 alle 10	Non più di 5°C/h
San 10	Non più di 10°C/h
8. La differenza di temperatura tra gli strati esterni di calcestruzzo e l'aria durante la rimozione con un coefficiente di rinforzo fino all'1%, fino al 3% e superiore al 3% dovrebbe essere, rispettivamente, per strutture con un modulo superficiale:		Stesso
dalle 2 alle 5	Non più di 20, 30, 40 °C
San 5	Non più di 30, 40, 50 °C

A cementificazione E colata di cemento In costruzione inverno si considerano condizioni in cui la temperatura media giornaliera dell'aria esterna scende fino a +5°C, e durante il giorno la temperatura scende sotto 0°C. Sono determinati non dal calendario, ma dalla temperatura della transizione di fase allo stato solido dell'acqua, come uno dei fattori strategicamente importanti materiali da costruzione. IN regioni settentrionali In Russia, una stagione del genere può durare gran parte dell'anno. È ovvio che in questo momento i costi di costruzione del capitale stanno aumentando, ma congelarlo in senso letterale e figurato, anche per un periodo più breve, porterà a perdite incommensurabilmente grandi e ingiustificate.

Una classica miscela di calcestruzzo da costruzione è composta da componenti accuratamente miscelati:

Legante: cemento del grado richiesto
Acqua
Aggregato grosso - pietrisco della frazione richiesta
Aggregato fine: sabbia da costruzione di qualità adeguata
Vari additivi necessari per utilizzare la miscela di calcestruzzo e ottenere le proprietà adeguate del calcestruzzo

L'indurimento della miscela di calcestruzzo avviene a causa dell'idratazione delle particelle del legante, nel nostro caso il cemento Portland all'alluminosilicato. Per ragioni termodinamiche, la velocità di qualsiasi reazione chimica, inclusa l'idratazione, diminuisce approssimativamente della metà quando la temperatura scende di 10°C.

A temperature inferiori a 0°C l'acqua chimicamente non legata si trasforma in ghiaccio e aumenta di volume di circa il 9%. Di conseguenza, nello spessore calcestruzzo sorgono tensioni che ne distruggono la struttura. La miscela di calcestruzzo congelata ha una certa resistenza, ma solo grazie all'adesione dei cristalli di ghiaccio. Durante lo scongelamento, il processo di idratazione del cemento riprende, ma a causa di disturbi strutturali, il calcestruzzo non può raggiungere la resistenza prevista, cioè le sue caratteristiche di resistenza saranno significativamente inferiori a quelle del calcestruzzo non congelato. Gli esperimenti hanno stabilito che il processo di aumento della resistenza del calcestruzzo è significativamente influenzato dalle condizioni di indurimento. Vale a dire, se il calcestruzzo riesce a guadagnare il 30-50% della sua resistenza nominale prima del congelamento, a seconda della marca, l'acqua in eccesso viene spremuta dal suo spessore e l'ulteriore esposizione alle basse temperature non influisce più sulle sue caratteristiche fisiche e meccaniche. Tuttavia, l'ulteriore maturazione avverrà molte volte più lentamente rispetto a condizioni normali. Allo stesso tempo, va ricordato che le strutture portanti critiche (travi, architravi, traverse, soffitti, ecc.) possono essere caricate solo dopo aver raggiunto il 70% di resistenza. Se l'armatura del monolite è stata precompressa in almeno una direzione, sarà richiesto il 100% della resistenza di progetto.

Come si può ottenere la massima qualità? calcestruzzo monolitico A posa della miscela di calcestruzzo in condizioni invernali ? La risposta è ovvia: garantire condizioni termodinamiche in cui l'acqua coinvolta nel processo chimico sarà nella fase liquida. Fondamentalmente ciò può essere ottenuto in due modi: aumentando la temperatura della zona di reazione oppure diminuendo la temperatura di cristallizzazione dell'acqua. Consideriamo i modi per ottenere entrambi gli effetti insieme ai componenti della miscela di calcestruzzo e nello stesso ordine in cui sono elencati sopra.

Il tempo di presa standard del cemento Portland classico in condizioni normali è di 28 giorni. Insieme ad esso, esistono cementi ad indurimento rapido altamente attivi che possono garantire la completa maturazione del calcestruzzo entro 2-3 giorni o anche più velocemente. Se il monolite è sufficientemente massiccio, durante questo periodo il suo congelamento non avverrà a causa dell'elevata capacità termica dell'acqua e della natura esotermica della reazione di idratazione. Ad esempio, questo tipo di cemento viene utilizzato in miscele secche come il “Cast concrete grade 300”. Dopo sole 4 ore le strutture realizzate con esso (lastre, massetti, gradini, ecc.) sono pedonabili. Svantaggi: costi elevati e mancanza di tempo per la consegna e la posa del calcestruzzo preconfezionato. Di conseguenza, questi calcestruzzi non hanno trovato utilizzo su larga scala.
Come sapete, l'acqua al livello del mare bolle a +100 o C. Sembrerebbe che a una temperatura di +99 o C il calcestruzzo si indurisca quasi istantaneamente. Tuttavia, come dimostra l'esperienza, la velocità del suo indurimento diminuisce drasticamente dopo +50 o C, sebbene il processo continui. Questa temperatura è considerata tecnologicamente ottimale. Se in qualche modo è possibile fornire esattamente questo nello spessore del calcestruzzo classico, nella maggior parte dei casi la cassaforma può essere rimossa entro 1-2 giorni. Quando si miscela una miscela di calcestruzzo preconfezionato, i produttori utilizzano acqua riscaldata a +50 o C. L'acqua è necessaria non solo per la reazione chimica, ma anche per la lavorabilità della miscela. A temperature inferiori allo zero, i cristalli di ghiaccio si formano proprio dall'acqua in eccesso. Per ridurne il contenuto si ricorre all'aspirazione tramite vuoto utilizzando scudi rigidi o tappetini flessibili. Qualcosa di simile accade naturalmente a causa delle forze capillari quando si posa uno strato di malta da muratura su un mattone poroso. Ecco perché i codici e i regolamenti edilizi lo consentono getto e getto di calcestruzzo in inverno . Una tale malta di cemento e sabbia acquisisce la sua forza finale dopo lo scongelamento. Il cemento armato fragile è quello che soffre maggiormente il gelo. I ferri d'armatura in acciaio sono ottimi “ponti freddi” e rimuovono intensamente il calore dallo spessore del calcestruzzo. L'acqua intorno a loro si congela e il ghiaccio, espandendosi, spinge via la miscela di cemento plastico. Da esso scorre nuova acqua negli spazi formati tra i cristalli, che a loro volta si congelano e il processo si ripete finché tutta l'acqua, principalmente attorno alle aste, non si congela. È chiaro che quando si scioglie, il cemento armato perderà le proprietà di un materiale composito.
Per riscaldare la pietra frantumata a +60 o C, i produttori di calcestruzzo preconfezionato utilizzano registri speciali attraverso i quali viene fatta passare acqua riscaldata o addirittura vapore.
Lo stesso vale per la sabbia. È vietato scaldare il cemento per evitare la “cottura”.
Per aumentare la duttilità e, di conseguenza, la lavorabilità cemento in inverno, alla miscela di calcestruzzo vengono aggiunti plastificanti, sia minerali (ad esempio calce) che organici (vari gel polimerici, dispersioni, ecc.). È possibile utilizzare additivi speciali, ad esempio, per ridurre la formazione di pori nello spessore del calcestruzzo. Ciò ha un effetto positivo sulla resistenza all'acqua e al gelo della pietra di cemento. Esistono additivi rinforzanti e strutturanti, ad esempio fibre - polimeriche, metalliche o minerali, che aumentano le caratteristiche di resistenza della pietra di cemento. Nella questione in esame, i più interessanti sono gli additivi antigelo o, come vengono anche chiamati, gli additivi. Nelle condizioni in cui il riscaldamento è impossibile e c'è tempo sufficiente per preservare la struttura del calcestruzzo, è possibile ridurre il punto di congelamento dell'acqua aggiungendo reagenti elettrolitici. I più comuni nella costruzione sono potassa, cloruro di calcio, sali di sodio - solfato, nitrato e nitrito, cloruro, ecc. Bisogna però tenere conto che con l'aumento della temperatura e lo scioglimento dell'acqua nell'ambiente, questi sali, per processi osmotici, si diffonderanno sulla superficie del calcestruzzo formando le cosiddette efflorescenze. Inoltre, la velocità di maturazione del calcestruzzo scenderà a livelli critici a causa della bassa temperatura della fase liquida (fino a -20°C) e dell'aumento della forza ionica della soluzione salina. Gli additivi elettrolitici sono vietati nel calcestruzzo con rinforzo sollecitato o rinforzato termicamente (a causa della corrosione elettrochimica), nonché nelle strutture situate in luoghi in cui si verificano correnti vaganti (oggetti elettrizzati - ferrovie, ecc., A causa della maggiore conduttività).

Se a temperature negative durante opere concrete non preriscaldare i componenti per calcestruzzo invernale, quindi per raggiungere una determinata temperatura, la miscela di calcestruzzo può essere preparata in betoniere ad azione forzata con riscaldamento a vapore, sacrificando parte del tempo che avrebbe potuto essere dedicato alla consegna e alla posa. Va ricordato che ad una temperatura di +40 o C l'idratazione avviene almeno quattro volte più velocemente che in condizioni normali. Ecco perché in condizioni invernali Tutto lavorando con miscela di calcestruzzo dovrebbe essere fatto il più rapidamente possibile. È ottimale produrre la miscela di calcestruzzo riscaldata direttamente in cantiere. Lei è la migliore sarebbe più adatto Per posa del calcestruzzo in inverno utilizzando il metodo “thermos”, in cui la cassaforma e la superficie in calcestruzzo vengono isolate passivamente. Spesso alla miscela di calcestruzzo viene aggiunto il 2% del già familiare cloruro di calcio, che accelera la presa iniziale, abbassando contemporaneamente la temperatura di cristallizzazione dell'acqua a -3 o C. Esistono altri additivi che accelerano presa del calcestruzzo in inverno. La cosa principale è che non avviene interamente durante la preparazione o il trasporto della miscela di calcestruzzo a causa di un sovradosaggio di additivi.

Secondo i codici di costruzione Temperatura massima l'impasto del calcestruzzo non deve superare i +70°C per il cemento a rapido indurimento, i +80°C per il cemento Portland e i +90°C per il cemento Portland loppa e il cemento Portland pozzolanico.

Riscaldamento, riscaldamento e riscaldamento del calcestruzzo durante il getto invernale

Per mantenere la temperatura richiesta della miscela di calcestruzzo in condizioni artificiali, la più diffusa è la fornitura forzata di calore alla struttura in calcestruzzo. Distinguere riscaldamento, riscaldamento e riscaldamento del calcestruzzo indurente.

Riscaldare il cemento in inverno effettuata introducendo elementi riscaldanti nello spessore del calcestruzzo. Possono essere tubi in cui circola un liquido refrigerante (acqua, vapore o aria), ma i più diffusi sono i fili elettrici riscaldanti isolati del tipo PNSV. Sono avvolti in gruppi cornice volumetrica struttura in cemento armato anche prima della posa della miscela cementizia, e al suo completamento, i gruppi sono collegati ad una fonte di alternanza o corrente continua tensione sicura (trasformatore). Il passo dell'avvolgimento è determinato dalla sezione trasversale del filo e deve essere tale che la resistenza ohmica del filo fornisca la necessaria generazione di calore. Durante il collegamento, è necessario assicurarsi che le estremità dei fili che escono dalla cassaforma siano corte, altrimenti si bruceranno nell'aria senza rimozione del calore.
Per riscaldare il calcestruzzo durante il getto invernale Le case calde sono utilizzate come strutture di riscaldamento. Si tratta essenzialmente di serre realizzate in pellicola o materiali tessuti, costruite attorno ad una struttura, all'interno della quale vi è un funzionamento pistola termica o ventilatore. Per il riscaldamento ad onde elettriche dello spessore del calcestruzzo vengono utilizzati elettrodi (piastre, barre, strisce e corde, a seconda del modello). Come risultato del collegamento di elettrodi opposti a diverse fasi di corrente alternata, nella miscela di calcestruzzo si forma un campo elettromagnetico, sotto l'influenza del quale la massa viene riscaldata alla temperatura richiesta e il suo calore viene mantenuto per il tempo richiesto. Le piastre vengono appese all'interno della cassaforma laterale, nello spessore del calcestruzzo vengono inserite barre di armatura del diametro di 6-12 mm con un passo calcolato. Gli elettrodi a striscia possono essere posizionati su un lato della struttura o su entrambi. Gli elettrodi a corda sono utilizzati in modo più efficace quando calcestruzzo invernale colonne
Per il riscaldamento Alle estremità e al fondo del monolite viene talvolta utilizzata una cassaforma termoattiva costituita da pannelli in acciaio (o pannelli multistrato) su cui sono montati elementi riscaldanti e isolante termico. Quando si riscalda direttamente la superficie del calcestruzzo, vengono utilizzati generatori di infrarossi: barre tubolari metalliche o carborundum. L'energia termica proveniente dalla superficie, a causa della conduttività termica, si diffonde in tutto il volume del monolite indurente. A volte il riscaldamento a infrarossi viene effettuato attraverso la cassaforma, a questo scopo viene rivestita con vernice nera opaca. Insieme all'energia radiante, l'energia elettromagnetica (induzione) ha trovato ampia applicazione per questi scopi. Il riscaldamento ad induzione viene effettuato utilizzando spire successive di un filo isolato (induttore), che viene steso lungo la superficie da riscaldare. Il numero di giri e l'intensità del riscaldamento sono precalcolati in condizioni di laboratorio per un dato caso specifico e regolati attentamente durante l'intero processo. L'efficienza del riscaldamento a induzione del cemento armato è aumentata da un telaio in acciaio chiuso.

Il soffiaggio di vapore o aria riscaldati su un monolite della cassaforma è efficace solo per strutture a pareti sottili e non è stato ampiamente utilizzato.

Con qualsiasi metodo di riscaldamento e/o (riscaldamento, riscaldamento), il getto invernale viene effettuato come segue:

Neve e ghiaccio vengono rimossi dalle superfici della cassaforma
Allo stesso scopo, il telaio di rinforzo viene riscaldato
sia installata l'apparecchiatura corrispondente al metodo scelto
la miscela di calcestruzzo viene posata e compattata
le superfici della struttura che entrano in contatto con l'aria devono essere isolate

Poi arriva la fase di costruzione dei pozzi per la misurazione della temperatura, e solo dopo inizia il riscaldamento vero e proprio, che si interrompe non appena temperatura di progetto sarà raggiunto. Per le prime otto ore è necessario monitorare la temperatura del calcestruzzo posato ogni due ore, quindi almeno una volta per turno (con registrazione su un registro).

Una volta completato il riscaldamento isometrico, in nessun caso la struttura dovrà essere raffreddata bruscamente, ciò potrebbe causare gravi danni al monolite. Il raffreddamento rapido provoca enormi sollecitazioni nel calcestruzzo e porta alla fessurazione. La temperatura di riscaldamento può superare quella calcolata di soli 5°C. La velocità di raffreddamento del calcestruzzo al termine del riscaldamento non deve superare i 15°C/ora; per i monoliti in cemento armato è di 2-3°C/ora.

Lo smantellamento della cassaforma (disarmo) viene effettuato solo dopo che il calcestruzzo ha raggiunto la resistenza richiesta. Varia dal 40% al 70% e persino al 100% a seconda del tipo di calcestruzzo e dello scopo della struttura.

In ogni caso, è necessario ricordare che solo il rispetto dei requisiti tecnologici può garantire la corretta qualità di una struttura monolitica.

Se è necessario effettuare il calcestruzzo in condizioni invernali, il problema principale sono le basse temperature, a causa delle quali i materiali da costruzione si congelano. Secondo SNiP 3.03.1, le condizioni invernali di betonaggio sono temperature inferiori a 5 gradi Celsius.

Caratteristiche del lavoro in inverno

Tutte le tecnologie utilizzate per la gettata del calcestruzzo a bassa temperatura sono progettate per evitare questo congelamento. Possiamo evidenziare 2 caratteristiche principali che rendono piuttosto difficile il processo di posa del calcestruzzo a bassa temperatura.

Questo:

Congelamento dell'acqua nei pori del calcestruzzo. L'acqua congelata si espande, aumentando la pressione interna. Ciò rende il calcestruzzo meno resistente. Oltre a tutto ciò, attorno agli aggregati possono formarsi pellicole di ghiaccio, che a loro volta portano all'interruzione del collegamento tra i componenti della miscela.
L'idratazione del cemento rallenta alle basse temperature, il che significa che il tempo necessario affinché il calcestruzzo acquisisca durezza aumenta notevolmente.

Importante!
Il calcestruzzo guadagna circa il 70% della sua resistenza nominale in una settimana a temperature elevate ambiente a 20 gradi.
In condizioni invernali, questo periodo può essere di 3-4 settimane.

Acqua gelata

È necessario soffermarsi più in dettaglio su un fattore così importante come il congelamento dell'acqua. Il periodo in cui l'acqua gelava è di grande importanza per la robustezza dell'intera struttura. Esiste una relazione diretta: prima il calcestruzzo si è congelato, più fragile sarà il calcestruzzo.

Il periodo in cui l'impasto del calcestruzzo fa presa è il più critico e decisivo. La tecnologia del calcestruzzo in condizioni invernali afferma che se la miscela di calcestruzzo si congela immediatamente dopo la posa nella cassaforma, la sua ulteriore resistenza dipenderà solo dalla forza del gelo.

All'aumentare della temperatura, il processo di idratazione continuerà sicuramente. Ma la resistenza di tale struttura sarà significativamente inferiore a quella di una struttura simile, la cui miscela non è stata congelata durante l'installazione.

Se il calcestruzzo è riuscito ad acquisire una certa resistenza prima del congelamento, può facilmente resistere a un ulteriore congelamento senza modifiche strutturali o difetti interni. È inoltre necessario cercare di evitare le cosiddette cuciture fredde. Per raggiungere questo obiettivo, il calcestruzzo deve essere posato in modo continuo.

Valore di forza

Quando si lavora in condizioni di bassa temperatura, è importante ricordare la resistenza critica del calcestruzzo. Questo valore è pari al 50% della forza del marchio dichiarata. È importante ricordare questo indicatore, perché con il moderno calcestruzzo invernale la miscela è protetta dal gelo fino a raggiungere proprio questo valore del 50%.

Se stiamo parlando di un oggetto di particolare importanza, la protezione dal congelamento viene effettuata fino a quando la miscela non raggiunge il 70%.

Metodi di calcestruzzo invernale

Al momento, esistono 3 metodi principali per la posa del calcestruzzo in condizioni basse temperature. L'uso di additivi antigelo. E' il metodo più economico e tecnologicamente più valido per proteggere la miscela dal gelo. Tutti gli integratori di questo tipo si dividono in 3 gruppi principali, a seconda della loro modalità d'azione.

Le peculiarità del calcestruzzo in condizioni invernali sono tali che spesso è impossibile cavarsela solo con gli additivi antigelo. È necessario adottare una serie di misure che miglioreranno l'effetto dei prodotti chimici utilizzati e accelereranno i tempi di indurimento.

Come misure aggiuntive Sono:

Pulizia preliminare delle casseforme e delle armature da neve e ghiaccio. I raccordi in ferro devono essere riscaldati a temperature positive.
Tutto il lavoro deve essere svolto al ritmo più veloce possibile.
Il trasporto diretto della miscela deve essere effettuato in una macchina dotata di doppio fondo, nella quale devono confluire i gas di scarico per il riscaldamento.
Durante lo scarico è necessario proteggere sito di costruzione dalle raffiche di vento e i mezzi di scarico devono essere quanto più isolati possibile.
A posa ultimata è necessario coprire l'impasto con dei tappetini per trattenere il calore il più a lungo possibile.
Idealmente, tutti i componenti della miscela dovrebbero essere preriscaldati.

Importante!
Quando si preriscaldano i componenti, è necessario utilizzare uno speciale ordine di caricamento nel mixer per evitare di "macerare la miscela".
A basse temperature, l'acqua viene prima versata nel miscelatore, quindi viene fornito l'aggregato grosso, il tamburo viene girato più volte e solo successivamente vengono versati sabbia e cemento.
Queste istruzioni devono essere seguite rigorosamente.

Metodo del termos

Questo metodo prevede il posizionamento dell'impasto, che ha temperatura positiva, in casseri coibentati. Esiste anche un metodo simile del "thermos caldo", in cui la miscela viene preriscaldata per un breve periodo di tempo a 60-80 gradi.

Quindi viene compattato in questo stato riscaldato. Si consiglia un riscaldamento aggiuntivo. La miscela viene riscaldata molto spesso utilizzando gli elettrodi.

Riscaldamento e riscaldamento del calcestruzzo utilizzando elettricità e radiazioni infrarosse

Viene utilizzato quando il “metodo thermos” non è sufficiente. La sua essenza è quella di riscaldare il calcestruzzo e mantenerlo caldo fino a raggiungere il margine di resistenza richiesto, tale da poter quindi richiedere il taglio del cemento armato con mole diamantate.

Molto spesso, la soluzione viene riscaldata utilizzando corrente elettrica. Il calcestruzzo diventa parte del circuito elettrico e fornisce resistenza. Di conseguenza, si riscalda e l'obiettivo viene raggiunto.

Conclusione

Non aver paura di lavorare con il cemento anche dentro temperature sotto lo zero. Dopotutto, se vengono seguite tutte le regole, sarà possibile mantenere le caratteristiche di resistenza dei materiali alto livello e il video in questo articolo ti aiuterà a comprendere molte sfumature

Il concetto di "condizioni invernali" nella tecnologia del cemento monolitico e del cemento armato è in qualche modo diverso da quello generalmente accettato: il calendario. Le condizioni invernali iniziano quando la temperatura media giornaliera dell'aria esterna scende a +5°C, e durante il giorno si registra un calo della temperatura al di sotto di 0°C.

A temperature inferiori allo zero, l'acqua che non ha reagito con il cemento si trasforma in ghiaccio e non entra in una combinazione chimica con il cemento. Di conseguenza la reazione di idratazione si arresta e quindi il calcestruzzo non indurisce. Allo stesso tempo, nel calcestruzzo si sviluppano notevoli forze di pressione interna causate da un aumento (di circa il 9%) del volume dell'acqua quando si trasforma in ghiaccio. Quando il calcestruzzo gela precocemente, la sua fragile struttura non può resistere a queste forze e viene danneggiata. Durante il successivo scongelamento, l'acqua ghiacciata si trasforma nuovamente in liquido e il processo di idratazione del cemento riprende, ma i legami strutturali distrutti nel calcestruzzo non vengono completamente ripristinati.

Il congelamento del calcestruzzo appena posato è accompagnato anche dalla formazione di pellicole di ghiaccio attorno all'armatura e ai granuli di aggregato che, a causa dell'afflusso di acqua dalle zone meno raffreddate del calcestruzzo, aumentano di volume e comprimono la pasta di cemento allontanandola dall'armatura e aggregato.

Tutti questi processi riducono significativamente la resistenza del calcestruzzo e la sua adesione alle armature, oltre a ridurne la densità, la resistenza e la durabilità.

Se il calcestruzzo acquisisce una certa resistenza iniziale prima del congelamento, tutti i processi sopra menzionati non influiscono negativamente su di esso. La forza minima alla quale il congelamento non è pericoloso per il calcestruzzo è detta critica.

Il valore della resistenza critica standardizzata dipende dalla classe del calcestruzzo, dal tipo e dalle condizioni operative della struttura ed è: per strutture in calcestruzzo e cemento armato con armatura non precompressa - 50% della resistenza di progetto per B7.5... B10, 40% per B12.5...B25 e 30% per B 30 e superiori, per strutture con armatura di precompressione - 80% della resistenza di progetto, per strutture soggette a gelo e disgelo alternato o ubicate nella zona di disgelo stagionale di terreni con permafrost - 70% della resistenza di progetto, per strutture caricate con il carico di progetto - 100% di resistenza di progetto.

La durata dell'indurimento del calcestruzzo e le sue proprietà finali dipendono in gran parte da condizioni di temperatura, in cui è conservato il calcestruzzo. All'aumentare della temperatura, aumenta l'attività dell'acqua contenuta nella miscela di calcestruzzo, il processo della sua interazione con i minerali del clinker di cemento accelera e si intensificano i processi di formazione della coagulazione e della struttura cristallina del calcestruzzo. Quando la temperatura diminuisce, al contrario, tutti questi processi vengono inibiti e l'indurimento del calcestruzzo rallenta.

Pertanto, quando si getta il calcestruzzo in condizioni invernali, è necessario creare e mantenere tali condizioni di temperatura e umidità in cui il calcestruzzo si indurisce fino ad acquisire una resistenza critica o specificata nel più breve tempo possibile con il minor costo di manodopera. A questo scopo usano metodi speciali preparazione, alimentazione, posizionamento e stagionatura del calcestruzzo.

Quando si prepara una miscela di calcestruzzo in condizioni invernali, la sua temperatura viene aumentata a 35...40°C riscaldando gli aggregati e l'acqua. I riempitivi vengono riscaldati a 60°C mediante registri di vapore, in tamburi rotanti, in impianti con gas di combustione soffiati attraverso uno strato di riempitivo, acqua calda. L'acqua viene riscaldata in caldaie o caldaie ad acqua calda fino a 90°C. È vietato riscaldare il cemento.

Quando si prepara una miscela di calcestruzzo riscaldata, viene utilizzata una procedura diversa per caricare i componenti nella betoniera. In condizioni estive, tutti i componenti secchi vengono caricati contemporaneamente nel tamburo del miscelatore, preriempito con acqua. In inverno, per evitare la "fermentazione" del cemento, si versa prima l'acqua nel tamburo del miscelatore e si carica l'aggregato grosso, quindi, dopo diversi giri del tamburo, si aggiungono sabbia e cemento. La durata totale della miscelazione in condizioni invernali aumenta di 1,2...1,5 volte. La miscela di calcestruzzo viene trasportata in contenitori chiusi, coibentati e riscaldati (vasche, carrozzerie) prima di iniziare i lavori. Le auto hanno un doppio fondo, nella cavità in cui entrano i gas di scarico del motore, che impedisce la perdita di calore. La miscela di calcestruzzo deve essere trasportata dal luogo di preparazione al luogo di posa il più rapidamente possibile e senza sovraccarico. Le zone di carico e scarico dovranno essere protette dal vento e i mezzi di adduzione dell'impasto cementizio alla struttura (tronchi, tronchi vibranti, ecc.) dovranno essere coibentati.

Lo stato della base su cui viene posata la miscela di calcestruzzo, nonché il metodo di posa, devono escludere la possibilità di congelamento all'incrocio con la base e deformazione della base durante la posa del calcestruzzo su carichi pesanti. Per fare ciò, la base viene riscaldata a temperature positive e protetta dal gelo finché il calcestruzzo appena posato non acquisisce la resistenza richiesta.

Prima della gettata di calcestruzzo, la cassaforma e l'armatura vengono liberate da neve e ghiaccio, l'armatura con un diametro superiore a 25 mm, così come l'armatura composta da profili laminati rigidi e grandi parti metalliche incastonate vengono riscaldate a una temperatura positiva a temperature inferiori a - 10 ° C .

La cementazione deve essere eseguita in modo continuo e ad alta velocità e lo strato di calcestruzzo precedentemente posato deve essere coperto prima che la sua temperatura scenda al di sotto del livello specificato.

Il settore edile dispone di un vasto arsenale di metodi efficaci ed economici per la stagionatura del calcestruzzo in condizioni invernali, che garantiscono strutture di alta qualità. Questi metodi possono essere suddivisi in tre gruppi: un metodo che prevede l'utilizzo del contenuto di calore iniziale introdotto nella miscela di calcestruzzo durante la sua preparazione o prima della sua posa in una struttura, e il rilascio di calore del cemento che accompagna l'indurimento del calcestruzzo - il così- metodo chiamato "thermos"; metodi basati sul riscaldamento artificiale del calcestruzzo, posato nella struttura - riscaldamento elettrico, contatto, induzione e riscaldamento a infrarossi, riscaldamento convettivo, metodi che utilizzano l'effetto di abbassare il punto eutettico dell'acqua nel calcestruzzo utilizzando speciali antigelo additivi chimici.

Questi metodi possono essere combinati. La scelta di un metodo o di un altro dipende dal tipo e dalla massa della struttura, dal tipo, dalla composizione e dalla resistenza richiesta del calcestruzzo, dalle condizioni meteorologiche del lavoro, dall'attrezzatura energetica del cantiere, ecc.

Il metodo del termos

L'essenza tecnologica del metodo “thermos” è che la miscela di calcestruzzo, che ha una temperatura positiva (di solito tra 15 e 30°C), viene posta in una cassaforma isolata. Di conseguenza, il calcestruzzo della struttura acquisisce una determinata resistenza grazie al contenuto di calore iniziale e al rilascio di calore esotermico del cemento durante il raffreddamento a 0°C.

Durante il processo di indurimento del calcestruzzo si libera calore esotermico che dipende quantitativamente dal tipo di cemento utilizzato e dalla temperatura di maturazione.

I cementi Portland di alta qualità e a indurimento rapido hanno il maggiore rilascio di calore esotermico. L'esotermia del calcestruzzo fornisce un contributo significativo al contenuto di calore della struttura mantenuto con il metodo “thermos”.

Betonaggio con il metodo “Thermos con additivi acceleranti”.

Alcuni sostanze chimiche(cloruro di calcio CaCl, carbonato di potassio - potassa K2CO3, nitrato di sodio NaNO3, ecc.), introdotti nel calcestruzzo in piccole quantità (fino al 2% in peso di cemento), hanno il seguente effetto sul processo di indurimento: questi additivi accelerano l'indurimento processo nel periodo iniziale di stagionatura del calcestruzzo. Pertanto, il calcestruzzo con l'aggiunta del 2% di cloruro di calcio in peso di cemento già il terzo giorno raggiunge una resistenza 1,6 volte maggiore del calcestruzzo della stessa composizione, ma senza l'additivo. L'introduzione nel calcestruzzo di additivi acceleranti, che sono anche additivi antigelo, nelle quantità specificate, abbassa la temperatura di congelamento a -3°C, aumentando così il tempo di raffreddamento del calcestruzzo, il che aiuta anche il calcestruzzo ad acquisire maggiore resistenza.

Il calcestruzzo con additivi acceleranti viene preparato utilizzando aggregati riscaldati e acqua calda. In questo caso la temperatura dell'impasto del calcestruzzo all'uscita del mescolatore oscilla tra 25...35°C, scendendo fino a 20°C al momento della posa. Tali calcestruzzi vengono utilizzati a temperature esterne di -15... -20°C. Sono posti in casseri coibentati e ricoperti da uno strato di isolamento termico. L'indurimento del calcestruzzo avviene a seguito della polimerizzazione termica in combinazione con gli effetti positivi degli additivi chimici. Questo metodo è semplice ed abbastanza economico; consente l'utilizzo del metodo “thermos” per strutture con MP

Calcestruzzo del "thermos caldo"

Consiste nel riscaldamento a breve termine della miscela di calcestruzzo ad una temperatura di 60...80°C, compattandola a caldo e conservandola in un thermos o con riscaldamento aggiuntivo.

In condizioni di cantiere, la miscela di calcestruzzo viene solitamente riscaldata mediante corrente elettrica. Per fare ciò, una parte della miscela di calcestruzzo viene inserita in un circuito elettrico a corrente alternata utilizzando gli elettrodi come resistenza.

Pertanto, sia la potenza rilasciata che la quantità di calore rilasciata in un periodo di tempo dipendono dalla tensione fornita agli elettrodi (proporzionalità diretta) e dalla resistenza ohmica della miscela di calcestruzzo riscaldata (proporzionalità inversa).

A sua volta la resistenza ohmica è funzione dei parametri geometrici degli elettrodi piatti, della distanza tra gli elettrodi e della resistenza ohmica specifica della miscela cementizia.

L'elettro-razofev della miscela di calcestruzzo viene effettuato a una tensione di 380 e meno spesso 220 V. Per organizzare l'elettro-razofev in cantiere, è necessario un palo con un trasformatore (la tensione sul lato basso è 380 o 220 V), è dotato di un pannello di controllo e di un centralino.

Il riscaldamento elettrico della miscela di calcestruzzo viene effettuato principalmente in secchi o nei corpi degli autocarri con cassone ribaltabile.

Nel primo caso, la miscela preparata (presso un impianto di betonaggio), avente una temperatura di 5...15°C, viene consegnata tramite autocarri con cassone ribaltabile al cantiere, scaricata in benne elettriche, riscaldate a 70...80° C e collocato nella struttura. Molto spesso vengono utilizzate normali vasche (scarpe) con tre elettrodi in acciaio di 5 mm di spessore, a cui i fili (o conduttori del cavo) della rete di alimentazione sono collegati tramite connettori del cavo. Per garantire una distribuzione uniforme della miscela di calcestruzzo tra gli elettrodi durante il caricamento della benna e un migliore scarico della miscela riscaldata nella struttura, sul corpo della benna è installato un vibratore.

Nel secondo caso, la miscela preparata nell'impianto di betonaggio viene consegnata al cantiere nel retro di un autocarro con cassone ribaltabile. L'autocarro con cassone ribaltabile entra nella stazione di riscaldamento e si ferma sotto il telaio con gli elettrodi. Con il vibratore in funzione, gli elettrodi vengono abbassati nella miscela di calcestruzzo e viene applicata la tensione. Il riscaldamento viene effettuato per 10...15 minuti fino a che la temperatura dell'impasto raggiunge 60°C per i cementi Portland a rapido indurimento, 70°C per i cementi Portland, 80°C per i cementi Portland alla scoria.

Per riscaldare la miscela a questo alte temperature Sono necessarie grandi potenze elettriche in un breve periodo di tempo. Pertanto, per riscaldare 1 m di miscela a 60°C in 15 minuti sono necessari 240 kW e in 10 minuti 360 kW di potenza installata.

Riscaldamento artificiale e riscaldamento del calcestruzzo

L'essenza del metodo di riscaldamento e riscaldamento artificiale è aumentare la temperatura del calcestruzzo posato al massimo consentito e mantenerla durante il tempo durante il quale il calcestruzzo acquisisce una resistenza critica o specificata.

Il riscaldamento artificiale e il riscaldamento del calcestruzzo vengono utilizzati quando si cementano strutture con MP > 10, così come quelle più massicce, se in quest'ultima è impossibile ottenere la resistenza specificata in modo tempestivo se indurite solo con il metodo thermos.

L'essenza fisica del riscaldamento elettrico(riscaldamento tramite elettrodo) è identico al metodo di riscaldamento elettrico di una miscela di calcestruzzo discusso sopra, ovvero viene utilizzato il calore rilasciato nel calcestruzzo posato quando viene attraversato da corrente elettrica.

Il calore generato viene speso per riscaldare il calcestruzzo e la cassaforma a una determinata temperatura e per compensare la perdita di calore nell'ambiente che si verifica durante il processo di stagionatura. La temperatura del calcestruzzo durante il riscaldamento elettrico è determinata dalla quantità di energia elettrica incorporata nel calcestruzzo, che dovrebbe essere assegnata in base alla modalità di trattamento termico selezionata e alla quantità di perdita di calore che si verifica durante il riscaldamento elettrico a freddo.

Riassumendo energia elettrica Per il calcestruzzo vengono utilizzati vari elettrodi: piastra, striscia, barra e corda.

I seguenti requisiti di base sono imposti alla progettazione degli elettrodi e ai loro schemi di posizionamento: la potenza rilasciata nel calcestruzzo durante il riscaldamento elettrico deve corrispondere alla potenza richiesta da calcolo termico, i campi elettrici e quindi di temperatura dovrebbero essere il più uniformi possibile, gli elettrodi dovrebbero essere posizionati, se possibile, all'esterno della struttura riscaldata per garantire un consumo minimo di metallo, l'installazione degli elettrodi e il collegamento dei fili ad essi devono essere effettuati prima della stesura dell'impasto cementizio (quando si utilizzano elettrodi esterni).

Gli elettrodi a piastre soddisfano ampiamente i requisiti indicati.

Gli elettrodi a piastre appartengono alla categoria degli elettrodi di superficie e sono piastre in ferro o acciaio, cucite sulla superficie interna della cassaforma adiacente al calcestruzzo e collegate alle fasi opposte della rete di alimentazione. Come risultato dello scambio di corrente tra gli elettrodi opposti, l'intero volume della struttura viene riscaldato. Utilizzando elettrodi di plastica, le strutture leggermente rinforzate vengono riscaldate forma corretta piccole dimensioni(colonne, travi, muri, ecc.).

Gli elettrodi a nastro sono costituiti da nastri di acciaio larghi 20...50 mm e, come gli elettrodi a piastra, sono cuciti sulla superficie interna della cassaforma.

Lo scambio di corrente dipende dallo schema di collegamento degli elettrodi a striscia alle fasi della rete di alimentazione. Quando gli elettrodi opposti vengono collegati alle fasi opposte della rete di alimentazione, avviene uno scambio di corrente tra le facce opposte della struttura e l'intera massa di calcestruzzo viene coinvolta nella generazione di calore. Quando gli elettrodi adiacenti sono collegati a fasi opposte, tra di loro avviene uno scambio di corrente. In questo caso il 90% di tutta l'energia fornita viene dissipata in strati periferici con uno spessore pari alla metà della distanza tra gli elettrodi. Di conseguenza, gli strati periferici vengono riscaldati a causa del calore Joule. Gli strati centrali (il cosiddetto “nucleo” del calcestruzzo) induriscono a causa del contenuto di calore iniziale, del cemento esotermico e in parte per l'afflusso di calore dagli strati periferici riscaldati. Il primo schema viene utilizzato per il riscaldamento di strutture leggermente rinforzate con uno spessore non superiore a 50 cm. Il riscaldamento elettrico periferico viene utilizzato per strutture di qualsiasi massa.

Gli elettrodi a striscia sono installati su un lato della struttura. In questo caso, gli elettrodi adiacenti sono collegati alle fasi opposte della rete di alimentazione. Di conseguenza, viene realizzato il riscaldamento elettrico periferico.

Il posizionamento unilaterale degli elettrodi a striscia viene utilizzato per il riscaldamento elettrico di lastre, pareti, pavimenti e altre strutture di spessore non superiore a 20 cm.

Per configurazioni complesse di strutture in calcestruzzo, vengono utilizzati elettrodi a barra: barre d'armatura con un diametro di 6...12 mm, installate nel corpo di cemento.

È consigliabile utilizzare elettrodi a barra sotto forma di gruppi di elettrodi piatti. In questo caso è garantito un campo di temperatura più uniforme nel calcestruzzo.

Quando si riscaldano elettricamente elementi in calcestruzzo di piccola sezione e lunghezza considerevole (ad esempio giunti di calcestruzzo fino a 3...4 cm di larghezza), vengono utilizzati elettrodi a barra singola.

Quando si cementano strutture in calcestruzzo o cemento armato posizionate orizzontalmente con un grande strato protettivo, vengono utilizzati elettrodi galleggianti: barre d'armatura 6 ... 12 mm incastonate nella superficie.

Gli elettrodi a stringa vengono utilizzati per riscaldare strutture la cui lunghezza è molte volte maggiore della loro dimensione. sezione trasversale(colonne, travi, arcarecci, ecc.). Gli elettrodi a stringa vengono installati al centro della struttura e collegati a una fase, mentre la cassaforma metallica (o il legno con rivestimento in acciaio del tetto) all'altra. In alcuni casi, gli accessori funzionanti possono essere utilizzati come un altro elettrodo.

La quantità di energia rilasciata nel calcestruzzo per unità di tempo e quindi regime di temperatura il riscaldamento elettrico dipende dal tipo e dalla dimensione degli elettrodi, dalla disposizione della loro collocazione nella struttura, dalle distanze tra loro e dallo schema di collegamento alla rete di alimentazione. In questo caso, un parametro che consente una variazione arbitraria è molto spesso la tensione fornita. La potenza elettrica rilasciata, a seconda dei parametri sopra elencati, viene calcolata utilizzando le formule.

La corrente viene fornita agli elettrodi dalla fonte di alimentazione attraverso trasformatori e dispositivi di distribuzione.

Come cavi principali e di commutazione vengono utilizzati fili isolati con anima in rame o alluminio, la cui sezione trasversale viene selezionata in base alla condizione di passaggio della corrente calcolata attraverso di essi.

Prima di dare tensione, verificare la corretta installazione degli elettrodi, la qualità dei contatti sugli elettrodi e l'assenza di cortocircuiti sui raccordi.

Il riscaldamento elettrico viene effettuato a basse tensioni comprese tra 50 e 127 V. Nella media consumo specifico l'elettricità è di 60...80 kW/h per 1 m3 di cemento armato.

Riscaldamento a contatto (conduttivo). Questo metodo sfrutta il calore generato in un conduttore quando la corrente elettrica lo attraversa. Questo calore viene poi trasferito per contatto alle superfici della struttura. Il trasferimento di calore nella struttura in calcestruzzo stessa avviene attraverso la conduttività termica. Per il riscaldamento per contatto del calcestruzzo vengono utilizzate principalmente casseforme termoattive (riscaldanti) e rivestimenti flessibili termoattivi (TAGF).

La cassaforma riscaldante ha un piano in lamina di metallo o compensato impermeabile, sul retro del quale sono presenti componenti elettrici elementi riscaldanti. Nelle casseforme moderne, come riscaldatori vengono utilizzati fili e cavi riscaldanti, riscaldatori a rete, riscaldatori a nastro di carbonio, rivestimenti conduttivi, ecc. Il più efficace è l'uso di cavi costituiti da filo di costantana con un diametro di 0,7 ... 0,8 mm. collocato in un isolamento resistente al calore. La superficie isolante è protetta da danni meccanici da una calza protettiva metallica. Per garantire un flusso di calore uniforme, il cavo viene posizionato ad una distanza di 10...15 cm da un ramo all'altro.

I riscaldatori a rete (una striscia di rete metallica) sono isolati dal ponte con un foglio di amianto e sul lato posteriore del pannello della cassaforma, anch'esso con un foglio di amianto e ricoperti con isolamento termico. Per creare un circuito elettrico, le singole strisce del riscaldatore a rete sono collegate tra loro tramite barre di distribuzione.

I riscaldatori a nastro di carbonio sono incollati con adesivi speciali alla copertura dello scudo. Per garantire un forte contatto con i fili di commutazione, le estremità dei nastri sono ramate.

Qualsiasi magazzino con copertura in acciaio o compensato può essere convertito in cassaforma riscaldante. A seconda delle condizioni specifiche (velocità di riscaldamento, temperatura ambiente, potere di protezione termica della parte posteriore della cassaforma), il necessario densità di potenza può variare da 0,5 a 2 kV A/m2. La cassaforma riscaldante viene utilizzata nella costruzione di strutture a pareti sottili e di massa media, nonché per l'inserimento di elementi prefabbricati in cemento armato.

Il rivestimento termoattivo (TRAP) è un dispositivo leggero e flessibile con riscaldatori a nastro di carbonio o fili riscaldanti che forniscono riscaldamento fino a 50°C. La base del rivestimento è la fibra di vetro, a cui sono fissati i riscaldatori. Per l'isolamento termico viene utilizzata la fibra di vetro in fiocco con schermatura con uno strato di lamina. Il tessuto gommato viene utilizzato come impermeabilizzazione.

Il rivestimento flessibile può essere prodotto in varie dimensioni. Per il fissaggio tra i singoli rivestimenti sono previsti fori per il passaggio di nastri o clip. Il rivestimento può essere posizionato su superfici verticali, orizzontali e inclinate delle strutture. Dopo aver terminato il lavoro con il rivestimento in un unico posto, viene rimosso, pulito e arrotolato per facilitare il trasporto. L'uso più efficace di TRAP è nella realizzazione di solai e rivestimenti, nella preparazione di pavimenti, ecc. TRAP è prodotto con una potenza elettrica specifica di 0,25... 1 kV-A/m2.

Il riscaldamento a infrarossi sfrutta la capacità dei raggi infrarossi di essere assorbiti dal corpo e trasformati in raggi infrarossi energia termica, che aumenta il contenuto di calore di questo corpo.

Generano radiazioni infrarosse riscaldando i solidi. Nell'industria vengono utilizzati per questi scopi raggi infrarossi con una lunghezza d'onda di 0,76...6 micron, mentre flusso massimo le onde di questo spettro sono possedute da corpi con una temperatura superficie radiante 300...2200°С.

Il calore dalla sorgente dei raggi infrarossi al corpo riscaldato viene trasferito istantaneamente, senza la partecipazione di alcun vettore di calore. Assorbiti dalle superfici irradiate, i raggi infrarossi vengono convertiti in energia termica. Dagli strati superficiali così riscaldati il corpo si riscalda grazie alla propria conduttività termica.

Per i lavori in calcestruzzo, come generatori di radiazioni infrarosse vengono utilizzati emettitori tubolari metallici e al quarzo. Per creare un flusso radiante direzionato, gli emettitori sono racchiusi in riflettori piani o parabolici (solitamente in alluminio).

Il riscaldamento a infrarossi viene utilizzato per i seguenti scopi processi tecnologici: riscaldamento di rinforzi, basi congelate e superfici in calcestruzzo, protezione termica del calcestruzzo posato, accelerazione dell'indurimento del calcestruzzo durante la costruzione di solai interpiano, costruzione di pareti e altri elementi in casseforme in legno, metallo o strutturali, grattacieli in casseforme scorrevoli (ascensori, silos, ecc.).

L'elettricità per gli impianti a infrarossi proviene solitamente da una sottostazione di trasformazione, dalla quale viene posato un cavo di alimentazione a bassa tensione sul luogo di lavoro, che alimenta l'armadio di distribuzione. Da quest'ultimo l'energia elettrica viene fornita tramite linee via cavo per separare gli impianti a infrarossi. Il calcestruzzo viene trattato con raggi infrarossi, se disponibili dispositivi automatici, fornendo parametri di temperatura e tempo specifici accendendo e spegnendo periodicamente le installazioni a infrarossi.

Il riscaldamento a induzione del calcestruzzo utilizza il calore generato nell'armatura o nella cassaforma in acciaio situata nel campo elettromagnetico di una bobina dell'induttore attraverso la quale scorre una corrente elettrica alternata. Per fare ciò, un filo induttore isolato viene posato in spire successive lungo la superficie esterna della cassaforma. Una corrente elettrica alternata che passa attraverso un induttore crea un campo elettromagnetico alternato. L'induzione elettromagnetica provoca correnti parassite nel metallo (armatura, cassaforma in acciaio) situato in questo campo, a seguito delle quali l'armatura (cassaforma in acciaio) si riscalda e il calcestruzzo si riscalda da esso (in modo conduttivo).