„Žiemos sąlygos“ sukuriamos statomame objekte, kuriame nemaža dalis darbų yra susiję su monolitinis gelžbetonis, daug anksčiau nei pagal kalendorių ateina žiema. Statyba tampa „žiemine“, kai tik vidutinė paros temperatūra nukrenta iki +5 o C, o naktimis – žemesnė nei 0 o C temperatūra.

Esant minusinei temperatūrai, nesukietėjusiame betone esantis vanduo nustoja reaguoti su cementu ir užšąla, virsdamas ledu. Drėkinimo procesų intensyvumas smarkiai sumažėja, o betonas nustoja kietėti. Tuo pačiu metu vidinis slėgis didėja betono storiu, dėl to 9% padidėja vandens, pavirtusio į ledą, tūris. Jei betono liejimo užšalimas įvyksta ankstyvoje darbo stadijoje (iš karto po betono klojimo), gelžbetonio konstrukcija visiškai sutrinka, nes ji negali atlaikyti vidinio skysčio tūrio užšalimo procesų. Jei betonas atitirpsta, ledas vėl virsta vandeniu ir suaktyvėja hidratacijos procesas, tačiau betono struktūra nebus visiškai atstatyta.

Šviežiai paklotam betonui užšalus, aplink jo vidinį sutvirtinantį „skeletą“ ir užpildo grūdelius susidaro ledo pluta, kuri išauga dėl vandens, patenkančio iš aukštesnės temperatūros betono vidinių zonų. Kiekviena ledo pluta palaipsniui didina sienų storį ir stumia cemento pastą nuo betono užpildo ir armatūros, o tai mažina betono stiprumo charakteristikas ir neigiamai veikia jo ilgaamžiškumą.

Jei betonui prieš užšalimą pavyksta įgyti minimaliai pakankamą stiprumą, neigiami procesai jo struktūroje nesivystys. Betono stiprumo laipsnis, kai žema temperatūra jam nekelia pavojaus, vadinamas „kritiniu“.

Betono kritinio stiprumo standartai yra susiję su jo klase, tipu ir sąlygomis, kuriomis jis bus naudojamas. šis dizainas. Konstrukcijų, pagamintų iš betono ir gelžbetonio (neįtemptos armatūros), kritinis stipris turi būti ne mažesnis kaip 50 % projektinio stiprio B7.5-B10, ne mažesnis kaip 40 % B12.5-B25 ir 30% daugiau nei B30. Betoninių konstrukcijų, kuriose yra įtempimo armatūra, kritinis stipris turi būti ne mažesnis kaip 80 % projektinio stiprio. Betoninėms konstrukcijoms, kurioms taikomas kintamos užšalimo ir atšildymo ciklai, turi būti pasiektas 70 % stiprumas. Apkrautos konstrukcijos turi įgyti visą 100 % projektinio stiprumo prieš jas veikiant minusinei temperatūrai.

Betono kietėjimo trukmė, per kurią pasiekiamas reikiamų stiprumo charakteristikų rinkinys, labai priklauso nuo temperatūros sąlygų statybvietėje. Kuo aukštesnė oro temperatūra, tuo didesnis betono mišinio vandens komponento aktyvumas – greičiau vyksta reakcijos procesai su cementiniu klinkeriu, o tai pagreitina vidinę koaguliaciją ir kristalinės struktūros susidarymą. Atitinkamai, sumažėjus temperatūrai, šie procesai sulėtėja.

Betonavimo darbai žiemą turi būti atliekami dirbtinai sukurtomis temperatūros ir drėgmės sąlygomis, kad betonas sukietėtų iki kritinio arba projektinio stiprumo per trumpesnį laiką ir mažesnėmis sąnaudomis. Norint pasiekti reikiamus rezultatus, naudojamos specialios betono maišymo, pristatymo į vietą ir po to kietinimo technologijos.

Betono mišinio pašildymas

Ruošiant betono mišinį žemoje temperatūroje, jis pašildomas iki 35-40 o C, užtikrinamas iš anksto pakaitinus komponentus.Katiluose vanduo kaitinamas iki 90 o temperatūros, o užpildas - iki 60 o C. statinėse naudojant garus, dūmų dujas ir karštą vandenį. Griežtai draudžiama kaitinti cementą.
Dirbtinai šildomas betono mišinys „žieminei“ statybvietei ruošiamas kitaip nei in šiltasis sezonas. Jei vasarą sausi mišinio komponentai vienu metu kraunami į maišytuvo bunkerį, kur prieš tai buvo pilamas vanduo, tai žiemą tvarka tokia - pirmiausia pilamas vanduo ir išpilamos didelės užpildo frakcijos. Kai maišymo būgnas padaro keletą apsisukimų, į jį pilamas cementas ir smėlis. Nepaisydami šios veiksmų sekos, cementas bus „suvirintas“.

Betono mišinio maišymo trukmė ties neigiamos temperatūros reikia padidinti 1,2-1,5 karto, palyginti su „vasariniu“ jo maišymo laikotarpiu. Paruošto betono gabenimas atliekamas šildomame, izoliuotame ir uždarame konteineryje, nesvarbu, ar tai būtų kubilas, ar automobilio kėbulas. Taip užtikrinamas transporto priemonės kėbulo šildymas - daromas dvigubas, išmetamosios dujos iš variklio nukreipiamos į taip sukurtą ertmę, kuri sumažins šilumos nuostolius. Betono mišinio tiekimas turi vykti didžiausiu įmanomu greičiu ir be tarpinių perkrovų. Betono mišinio pakrovimo ir iškrovimo vietos turi būti apsaugotos nuo vėjo, o priemonės, kuriomis tiekiamas betonas (bagažinės), turi būti izoliuotos.

Pasiruošimas betonavimo darbams žiemą

Betonas turėtų būti klojamas ant pagrindo, kurio būklė visiškai neleidžia užšalti mišinio išilgai jungties linijos su juo, taip pat deformacijos dėl dirvožemio slinkimo galimybės. Šiuo tikslu betonavimo zonos pagrindas šildomas iki teigiamos temperatūros, o paklojus mišinį saugomas nuo užšalimo, kol betonas pasieks kritinį stiprumą.

Iškart prieš pradedant betonavimo darbus klojiniai ir armatūra nuvalomi nuo ledo ir sniego masių. Jei armatūros skersmuo viršija 25 mm, arba ji pagaminta iš standaus profiliuoto plieno arba joje yra reikšmingo dydžio metalinių įtaisytų elementų, tada esant neigiamai temperatūrai, žemesnei nei -10 o C, armatūra turi būti kaitinama.

Betonavimo procesai žiemos sąlygomis atliekami greitai ir nenutrūkstamai – kiekvienas apatinis betono sluoksnis turi būti padengtas nauju, kol jo temperatūra nenukrenta žemiau apskaičiuotos.

Šiuolaikinės vykdymo technologijos betonavimo darbai V žiemos laikotarpis leidžia pasiekti aukštą kokybę statybinės konstrukcijos esant optimaliam išlaidų lygiui. Tradiciškai jie skirstomi į tris grupes:

• „termoso“ technologija, pagrįsta mišinio pradinės šilumos, kaitinamo paruošimo metu arba prieš klojant vietoje, išsaugojimu, taip pat šilumos išsiskyrimu, atsirandančiu dėl cemento reakcijos su vandeniu betono kietėjimo metu;
• betono mišinio dirbtinio šildymo technologija po to, kai jis buvo patalpintas į konstrukciją;
• technologija, skirta chemiškai sumažinti betono mišinio vandens užšalimo temperatūrą ir padidinti cemento reakcijos greitį.

Atsižvelgiant į situaciją statybvietėje, aukščiau išvardyti betono laikymo žemoje temperatūroje metodai gali būti naudojami kartu. Galutinis vienos iš technologijų pasirinkimas yra pagrįstas konstrukcijos tipu ir matmenimis, betono tipu, sudėtimi ir projektiniu stiprumu, kurį jis turi įgyti, vietines klimato sąlygas darbo metu, energijos pajėgumus statybvietė ir kt.

Betonavimo darbai žiemą ir "termoso" technologija

Jo esmė – betono mišinio, kurio temperatūra svyruoja nuo 15 iki 30 o C, klojimas į izoliuotus klojinius. Tai užtikrins, kad betonas įgaus pakankamą stiprumą dėl savo pradinės šiluminės energijos ir egzoterminės cemento reakcijos, kuri neleis betono konstrukcijai užšalti anksčiau laiko. Egzoterminių reakcijų metu susidarančios šilumos kiekis priklauso nuo laikymo temperatūros ir mišinyje naudojamo cemento rūšies.

Geriausius šilumos išsiskyrimo duomenis rodo aukštos kokybės ir greitai kietėjantis portlandcementis. Šilumos sulaikymas betone labai priklauso nuo egzotermos, todėl betonavimo darbai naudojant „termoso“ technologiją turėtų būti atliekami naudojant mišinius su greitai kietėjančiu ir labai egzoterminiu portlandcemenčiu, klojamus su dirbtinai pakelta pradine temperatūra gerai izoliuotoje konstrukcijoje.

Specialių cheminių priedų naudojimas. Kai kurios cheminės medžiagos - kalis K 2 CO 3, kalcio chloridas CaCL, natrio nitratas NaNO 3 ir kt. - Kai į betono sudėtį įterpiamas nedidelis tūris, paprastai ne daugiau kaip 2% cemento kiekio, padidina kietėjimą. betono norma pagal Pradinis etapas senėjimas. Pavyzdžiui, kai kalcio chlorido įdedama 2% cemento masės, po 2,5 dienos nuo konstrukcijų klojimo momento jis suteikia 1,6 karto didesnį betono stiprumą, palyginti su identiškos sudėties betonu, kurio sudėtyje nėra. specialus priedas. Cheminiai priedai taip pat užtikrina vandens užšalimo temperatūros pokytį iki -3 o C, o tai leidžia pailginti betono aušinimo laiką ir taip suteikti jam didesnį stiprumą. Atskleidžiama išsamesnė informacija apie žiemos statybos betono charakteristikų chemiškai gerinimo būdus.

Betono mišiniai, įskaitant cheminius priedus, ruošiami naudojant karštą vandenį ir pakaitintus užpildo grūdelius. Išėmus iš maišyklės tokio betono temperatūra paprastai būna nuo 25 iki 35 o C, prieš pat klojimą jo temperatūra nukrenta iki maždaug 20 o C. Chemiškai modifikuotas betonas dedamas į konstrukciją, kurios išorinė oro temperatūra yra nuo -15 iki - 20 o C, po įdėjimo Apšiltintuose klojiniuose ant viršaus klojamas vienas arba du šilumos izoliacijos sluoksniai. Betono konstrukcijos kietėjimas vyksta dėl „termoso“ efekto, kartu veikiant dozuotiems cheminiams komponentams. „Termos“ betonavimo technologija kartu su cheminių medžiagų naudojimu yra paprasta ir palyginti nebrangi, ja galima sukurti konstrukciją, kurios paviršiaus modulis (Mp) mažesnis nei penki.

Betonavimas naudojant „karšto termoso“ metodą. Jis pagrįstas greitu betono įkaitinimu iki 60-80 o C ir mišinio sutankinimu konstrukcijoje prieš jam atvėstant. Toliau betono mišinys sendinamas naudojant „termoso“ technologiją arba papildomai kaitinamas kritinio stiprumo įgyjant laikotarpiu.

Statybvietėje betono mišinys dažniausiai kaitinamas naudojant elektros srovę - į jį dedami elektrodai ir tiekiama kintamoji srovė, kaitinimas vyksta dėl betono varžos. Per laiko vienetą generuojamos šiluminės energijos galia ir kiekis yra tiesiogiai proporcingi elektrodų įtampai ir atvirkščiai proporcingi mišinio ominei varžai. Šiuo atveju ominės varžos intensyvumas priklauso nuo plokštuminių elektrodų matmenų, atstumo tarp jų ir betono mišinio specifinės ominės varžos.

Elektrinis betono mišinio šildymas atliekamas esant 380 V srovei, retesniais atvejais - iki 220 V. Šiai operacijai užtikrinti statybvietėje įrengta transformatorinė, skirstomasis skydas ir valdymo pultas. Mišinys kaitinamas kibire arba tiesiai savivarčio gale. Pirmasis būdas atliekamas tokia seka - betono gamykloje paruoštas mišinys transportuojamas į statybvietę, pakraunami specialūs kaušai su elektrodais, kaitinami iki 70-80 o C temperatūros, o po to dedami į klojiniai statybvietėje darbai Paprastai naudojami kubilai-batai su trimis 5 mm plieniniais elektrodais, maitinami į elektros tinklą per kabelių jungtis. Siekiant užtikrinti tolygų betono pasiskirstymą elektriniame kibire, taip pat supaprastinti tolesnį iškrovimą, ant kaušo korpuso sumontuotas vibratorius.

Taikant antrąjį metodą, savivartis, kurio kėbule yra betono mišinys, atvyksta į statybvietę ir važiuoja į šilumos punktą – jo kėbulas yra tiksliai po elektrodo rėmu. Įjungiama vibracinė instaliacija, tada į korpuse esantį betoną įkišami elektrodai ir į juos tiekiama elektros srovė. Mišinys kaitinamas iki 60 o C (tiksliai greitai kietėjantis portlandcementis), iki 70 o C – portlandcementis ir iki 80 o C – šlakinis portlandcementis.

Norint greitai ir per itin trumpą laiką sušildyti betoną iki reikiamos temperatūros, svarbu sklype aprūpinti didele elektros galia. Pavyzdžiui, kubinį metrą betono mišinio kaitinant iki 60 o C 15 minučių reikės 240 kW, o greitesniam 10 minučių pašildymui iki tos pačios temperatūros prireiks 360 kW.

Kita straipsnio dalis, skirta konstrukcijoje išdėstyto mišinio šildymui, yra.

Komentarai:

Plačiai naudojant betoną, žmonės susiduria su viena reikšminga problema – žieminiu betonavimu. Šiandien pagrindinis Statybinė medžiaga Būtent betonas naudojamas bet kokios konstrukcijos statybai.

Betono tirpalo temperatūra liejant monolitines konstrukcijas turi būti ne žemesnė kaip 5°C, o plonam betonui – ne žemesnė kaip 20°C.

Pietiniuose regionuose darbus galima sustabdyti šaltu oru, o kaip ten, kur minusinė temperatūra trunka ilgą laiką? Žieminis betonavimas yra labai realus statybos procesas, kuris ne kartą buvo išbandytas praktikoje ir yra standartizuotas daugybe dokumentų.

Statybos ypatumai žiemą

Pagrindinis žiemos periodo bruožas – žema temperatūra, kuri turi didelę įtaką betono savybėms. Pagrindinis betono konstrukcijos formavimo procesas yra cemento hidratacija. Temperatūros padidėjimas šiame procese atlieka katalizatoriaus vaidmenį ir pagreitina galutinės struktūros susidarymą (stiprumo padidėjimą).

Stiprumo savybių skaičiavimai pagrįsti optimalia maždaug 18-20 °C temperatūra, kuriai esant betonas įgauna planuotą stiprumą praėjus 28 dienoms po išpylimo.

Temperatūros sumažėjimas lėtina cemento hidratacijos procesą, o esant 5°C temperatūrai klojant skiedinį, betonas po 4 savaičių pasiekia tik 70% reikiamo stiprumo. Esant žemesnei nei 0° C temperatūrai, hidratacija sustoja dėl vandens užšalimo, be kurio šis procesas neįmanomas. Taigi turime padaryti tokią išvadą: esant žemesnei nei 10 ° C betono temperatūrai, medžiagos stiprumo padidėjimas pastebimai pailgėja, į ką reikia atsižvelgti statant. minusinės temperatūros(vandens užšalimas) kietėjimo procesas sustoja.

Grįžti į turinį

Reikalavimai žiemos betonavimui

Nustatyta, kad betono tirpalo temperatūra liejimo metu turi būti ne žemesnė kaip 5 °C monolitinėms konstrukcijoms, žemesnė nei 20 °C ploniems betono sluoksniams. Cemento hidratacijos metu mišinio viduje išsiskiria šiluma, tačiau jos užtenka vandens užšalimo temperatūrai sumažinti tik 2-3 °C (palyginti su aplinkos oru).

Be to, paties tirpalo, sumaišius, temperatūra turi būti ne žemesnė kaip 20° C (geriausia 30° C), kitaip prarandamas jo plastiškumas ir montavimas taps didele problema. Šaltos masės sutankinimas nepasieks norimo efekto – atsiras nepakankamo mišinio sutankinimo zonos.

Aukščiau nurodytos sąlygos, būtinos kokybiškai konstrukcijai suformuoti, žiemą klojant betoną būtina naudoti specialias priemones. Technologija turi užtikrinti arba tirpalo pašildymą ir reikiamos temperatūros palaikymą, arba priedų, galinčių sumažinti vandens užšalimo temperatūrą, pagreitinti betono kietėjimo procesą žemoje temperatūroje ir padidinti tirpalo plastiškumą šaltuoju metu, įvedimą.

Grįžti į turinį

Žiemos betonavimo būdai

Žiemą tirpalas betonuojamas 4 pagrindiniais keliamus reikalavimus atitinkančiais būdais arba (dažniausiai) tokių būdų deriniu. Jie apima:

1. Betono tirpalo šildymas maišymo ir klojimo metu.
2. Specialių antifrizo priedų įvedimas.
3. Suteikia termoso efektą.
4. Ilgai išlieka kietėjimo metu.

Tirpalas gali būti šildomas skirtingi metodai. Labiausiai paplitęs yra šildymas garais, šildymas oro srautu (keitiklio metodas), indukcinis šildymas, infraraudonųjų spindulių šildymas ir tiesioginis šildymas elektra.

Ilgalaikis šildymas atliekamas specialiuose klojiniuose, kur šildymo elementai, užtikrina priverstinį betono kaitinimą jo kietėjimo metu iki ne žemesnės kaip 5-10 °C temperatūros. Termoso efektas pasiekiamas išlaikant cemento hidratacijos ar kitos reakcijos metu susidariusią šilumą įvedant priedą, užtikrinant gerą betono šilumos izoliaciją. struktūra po išpylimo.

Betonuojant žiemą, reikės šių įrankių:

• statybinis maišytuvas;
• kastuvas;
• svarstyklės;
• Meistras gerai;
• glaistymo peilis;
• termometras;
• bulgarų;
• Elektrinis grąžtas;
• plaktukas;
• replės;
• atsuktuvas;
• svambalas;
• lygis;
• ruletė;
• plaktukas;
• trintuvas;
• mentele.

Grįžti į turinį

Specialūs priedai betonui

Žieminis betonavimas praplečia savo galimybes įvedant antifrizo priedus. Tokie betono mišiniai be šildymo gali būti naudojami esant 0-5° C temperatūrai. Dažniausi nuo užšalimo naudojami priedai yra kalis ir natrio nitratas. Pridedamo priedo kiekis priklauso nuo betono kietėjimo sąlygų:

• esant oro temperatūrai iki -5° C reikės 5-6% nurodytų priedų;
• esant temperatūrai iki -10° C - 6-8%;
• esant -15° C - 8-10%.

Jei masės kietėjimas vyksta esant didesniam šalčiui, tai natrio salietra nenaudojama, o kalio kiekis padidinamas iki 12-15%. Be šių medžiagų, galite naudoti karbamidą arba kalcio nitrato ir karbamido mišinį.

Atsparumo šalčiui didinimo efektą sustiprina vienu metu pridedami masinio kietėjimo greitintuvai. Labiausiai paplitę yra natrio formiatas, asol-K, mišinys acetilacetono pagrindu ir kai kurie kiti. Kaip standartinius antifrizo priedus, pasižyminčius papildomomis plastifikuojančiomis ir greitinančiomis savybėmis, galima rekomenduoti:

• hidrobetonas S-3M-15;
• hidrozimas;
• lignopanas;
• laimėti nuo šalčio;
• betonsanas;
• sementol.

Ekonomiškiausias priedas naminiams mišiniams yra amoniako vanduo.

Grįžti į turinį

Naudojant termoso efektą

Į betonavimą žiemos sąlygomis Naudojant termoso efektą, pailgėja betono konstrukcijos aušinimo laikas tiek, kiek pakaktų reikiamam stiprumui įgyti. Pagrindinis uždavinys – išsaugoti jo paruošimo metu pateikto tirpalo šilumą ir cemento hidratacijos metu išsiskiriančią šilumą.

Termoso metodas dažniausiai naudojamas kartu su priedų, kurie pagreitina masės kietėjimą ir mažina vandens užšalimo temperatūrą, įvedimą. Kalcis ir natrio chloridas arba natrio nitritas kaip tokie priedai naudojami iki 5 % cemento masės.

Pats „termosas“ sumontuotas izoliuotų klojinių, kurių sienos yra uždengtos, pavidalu termoizoliacinės medžiagos keliais sluoksniais. Putų polistirenas ir mineralinė vata yra geri šilumos izoliatoriai. Termosinės sienos daromos tokia tvarka: ant klojinių tvirtinamas hidroizoliacijos sluoksnis (polietileno plėvelė), ant viršaus dedama termoizoliacija, ant viršaus – kitas hidroizoliacijos sluoksnis. Aukščiau betono konstrukcija taip pat yra patikimai padengtas panašiais izoliacijos sluoksniais. Termoso efektas labiausiai pastebimas monolitinėse konstrukcijose su dideliu betono kiekiu ir gali būti naudojamas iki -5°C temperatūros.

Grįžti į turinį

Elektrinis šildymas

Betonavimo darbus žiemą galima atlikti su išankstiniu tirpalo elektriniu šildymu. Metodo technologija pagrįsta šildymu, naudojant elektrodus, nuleidžiamus į betono kompoziciją. Paprastai plokšteliniai elektrodai naudojami 380 V įtampai, o talpykla turi būti įžeminta.

Kaitinant masę, tirpalas gali prarasti elastines savybes, todėl rekomenduojama įvesti plastifikuojančių priedų. Mišinį taip pat galima kaitinti betono maišyklės būgne, naudojant strypų pavidalo elektrodus. Šildymas atliekamas taip, kad klojamo tirpalo temperatūra būtų 30–40 ° C.

Tirpalui šildyti pilant klojinius galima naudoti elektrinį metodą. Yra du panaudojimo būdai: periferinis šildymas (plokštieji elektrodai dedami ant betoninio elemento paviršiaus) ir per kaitinimą (stypų elektrodai praleidžiami per betono ir klojinio storį). Pastaruoju atveju reikėtų vengti elektrodų kontakto su betoninės konstrukcijos armatūra.

Žiemos sąlygomis (vidutinė paros lauko temperatūra žemesnė nei +5°C) laisvas vanduo užšąla, todėl sustabdomas cemento hidratacijos procesas, jo tūrio padidėjimas (iki 9%) ardo betono struktūrą. Tai lemia tai, kad po atšildymo betonas nebegali įgyti savo konstrukcijos stiprumo.

Nustatyta, kad jei betonas prieš užšalimą įgyja 30...50% projektinio stiprumo, tai tolesnis žemos temperatūros poveikis jo fizinėms ir mechaninėms savybėms įtakos neturi. Ši stiprumo vertė vadinama kritine. Priklausomai nuo betono prekės ženklo, jis yra lygus: 50% M - M200, 40% M - M300 ir 30% M - M400 ir aukštesniems.

Žiemos betonavimo būdai, užtikrinantys betono kritinį stiprumą, yra šie: betono kaitinimas jo paruošimo metu; betono kietėjimas izoliuotuose klojiniuose (termoso metodas); cheminių priedų, mažinančių užšalimo temperatūrą, įdėjimas į betoną; šiluminis efektasšildymo formos ant ką tik pakloto betono; elektrodo šildymas; infraraudonųjų spindulių šilumos šaltinių poveikis ir kt. Technologiniai metodai parenkami atsižvelgiant į ekonominį efektyvumą, betonavimo sąlygas, konstrukcijų tipą ir naudojamo betono savybes bei pigių šilumos šaltinių prieinamumą.

Gamyklos, ruošiant betono mišinius, organizuoja komponentų ir maišymo vandens šildymą, o pats paruošimo procesas vyksta izoliuotoje patalpoje, kuri užtikrina betono mišinio išėjimą tam tikroje temperatūroje. Smėliui ir skaldai kaitinti naudojami specialūs registrai, per kuriuos leidžiamas iki 90°C įkaitintas vanduo arba garai. Maišymo vanduo kaitinamas iki 40...80 °C temperatūros (priklausomai nuo cemento rūšies), daugiausia garais vandens šildytuvuose.

Betono mišinys žiemą vežamas izoliuotais betonvežiais, specialiuose konteineriuose, savivarčiuose, kurių kėbulas šildomas išmetamosiomis dujomis. Kėbulas dengiamas brezentu arba izoliuotais skydais, kubilai ir bunkeriai – apšiltintais mediniais dangčiais.

Žieminis betonavimas su nešildomu betono kietėjimu apima „termoso“ metodą, kuris pagrįstas iki 20...80 °C temperatūros įkaitinto betono mišinio klojimu į izoliuotus klojinius. Atviri betoniniai paviršiai apsaugo nuo atšalimo. Į betono mišinį patekusios ir egzoterminės cemento reakcijos metu išsiskiriančios šilumos kiekis yra visiškai pakankamas, kad betonas pasiektų kritinį stiprumą.

Kaitinto betono mišinio transportavimą į betonavimo vietą lydi dideli šilumos nuostoliai, padidėja mišinio standumas ir sumažėja jo darbingumas. Norint pašalinti šiuos trūkumus, geriau betoną šildyti tiesiai darbo vietoje. Tam naudojami specialūs elektrodai, kurie panardinami į betono mišinį, esantį savivarčio gale arba bunkeryje. Tiekiant jiems 380 V elektros srovę, mišinys 5...10 minučių kaitinamas iki 75...90° C temperatūros.

Praktikoje plačiai naudojamas betono elektrinio terminio apdorojimo būdas. Jis pagrįstas elektros energijos pavertimu šilumine energija tiesiai betono viduje arba viduje Įvairios rūšys elektriniai šildymo prietaisai. Statyboje įsisavinti metodai: šildymas elektrodu (faktiškai elektrinis šildymas); kaitinimas elektromagnetiniame lauke (indukcija); šildymas įvairiais elektriniais šildymo prietaisais.

Elektrodo šildymo būdas yra padalintas į perforuotą ir periferinį. Perkaitinimui naudojami iki 6 mm skersmens strypiniai elektrodai, išdėstantys juos per visą skerspjūvį, periferiniam šildymui naudojami plūduriuojantys rėmo ir plokšteliniai elektrodai, prisiuvami plokšteliniai ir styginiai elektrodai. Kiekvienu konkrečiu atveju apskaičiuojamas elektrodų išdėstymas ir įtampa ant jų. Kaitinant betoną, griežtai stebėkite jo temperatūros kilimo greitį (8... 15 °C/h) ir izoterminio kaitinimo laiką.

Kontaktiniam elektriniam šildymui naudojami įvairių tipų šildymo klojiniai, kurie skirstomi į kietus (medinius, metalinius) ir minkštuosius (iš brezento arba asbestinio audinio, gumos, plastiko ir kt.). Termoaktyvūs klojiniai montuojami į atskiras plokštes arba padidintas plokštes. Šilumos šaltiniai plokštėse yra strypiniai, vamzdiniai strypai ir kampiniai elektriniai šildytuvai, juostiniai elektrodai, vielos arba folijos elektrodai, suspausti į elektrai laidžią kompoziciją.

Betonui šildyti garais aplink išbetonuotą konstrukciją sukuriamas vadinamasis „garų apvalkalas“, kuris užtikrina reikiamas temperatūros ir drėgmės sąlygas betono kietėjimui. Šildymo temperatūra 70...95° C.

Indukcinis betono šildymas atsiranda dėl šilumos išsiskyrimo vykstant sūkurinėms srovėms metaliniuose klojiniuose ir konstrukcijose, esančiose induktoriaus (daugiapakopės ritės) elektromagnetiniame lauke, per kurį teka pramoninio dažnio kintamoji srovė, kurios įtampa yra 36 ...praleidžiama 120 V. Iš armatūros perduodama šiluma, o metalinis klojinis betonas jį įkaista. Indukcinis šildymas daugiausia naudojamas mažo skerspjūvio betono konstrukcijų terminiam apdorojimui: kolonoms, sijoms, sandūroms, konstrukcijoms, statomoms slankiojančiuose, laipiojamuose ir horizontaliai judančius klojinius.

Šildymo infraraudonaisiais spinduliais šaltiniais tarnauja kaitinimo elementai, kurių galia 0,6...1,2 kW, keraminiai 6...50 mm skersmens strypiniai emiteriai, kurių galia 1...10 kW, kvarciniai vamzdiniai emiteriai ir kitos priemonės spinduliai. Infraraudonųjų spindulių skleidėjai, komplektuojami su reflektoriais, naudojami plonasienių talpinių konstrukcijų šildymui, betono paruošimui, siūlių ir mazgų įtvirtinimui ir kt.. Šildant temperatūra ant betono paviršiaus neturi viršyti 80...90°C.

Cheminių priedų naudojimas betone sumažina vandens užšalimo temperatūrą ir taip užtikrina betono kietėjimą esant minusinei temperatūrai. Naudojami kalis (P), natrio nitritas (SN), kalcio nitratas (NC), kalcio nitrato junginys su karbamidu (NCM), kalcio nitritas-nitratas (NCN), kalcio chloridas (CC) su natrio chloridu (CN). antifrizo priedai. , kalcio chloridas (CA) su natrio nitritu (NN) ir kt. Antifrizo priedų pasirinkimas ir optimalus jų kiekis priklauso nuo betonuojamos konstrukcijos tipo, jos laipsnio, agresyvių medžiagų ir klaidžiojančių srovių buvimo, temperatūros aplinką.

„Žiemos sąlygų“ sąvoka technikoje monolitinis betonas o gelžbetonis kiek skiriasi nuo visuotinai priimto – kalendoriaus. Žiemos sąlygos prasideda, kai vidutinė paros lauko oro temperatūra nukrenta iki +5°C, o dieną temperatūra nukrenta žemiau 0°C.

Esant minusinei temperatūrai, vanduo, nesureagavęs su cementu, virsta ledu ir nesusijungia su cementu. Dėl to hidratacijos reakcija sustoja, todėl betonas nesukietėja. Tuo pačiu metu betone susidaro didelės vidinės slėgio jėgos, kurias sukelia vandens tūrio padidėjimas (apie 9%), kai jis virsta ledu. Kai betonas anksti užšąla, jo trapi konstrukcija negali atlaikyti šių jėgų ir yra pažeista. Vėlesnio atšildymo metu sušalęs vanduo vėl virsta skysčiu ir cemento hidratacijos procesas atsinaujina, tačiau suardytos betono struktūrinės jungtys nėra visiškai atkurtos.

Šviežiai pakloto betono užšalimą taip pat lydi ledo plėvelių susidarymas aplink armatūrą ir užpildo grūdeliai, kurie dėl vandens antplūdžio iš mažiau vėsinamų betono vietų padidina tūrį ir išspaudžia cemento pastą nuo armatūros bei agregatas.

Visi šie procesai žymiai sumažina betono stiprumą ir sukibimą su armatūra, taip pat sumažina jo tankį, atsparumą ir ilgaamžiškumą.

Jei betonas įgauna tam tikrą pradinį stiprumą prieš užšalimą, tai visi aukščiau paminėti procesai neturi jam neigiamo poveikio. Mažiausias stiprumas, kai užšalimas nėra pavojingas betonui, vadinamas kritiniu.

Standartizuoto kritinio stiprio vertė priklauso nuo betono klasės, konstrukcijos tipo ir eksploatavimo sąlygų ir yra: betoninėms ir gelžbetoninėms konstrukcijoms su neįtempiama armatūra - 50% projektinio stiprio B7,5... B10, 40 % B12.5...B25 ir 30 % B 30 ir aukštesnėms konstrukcijoms su įtempiamąja armatūra - 80 % projektinio stiprumo, konstrukcijoms, kurios pakaitomis užšąla ir atlydo arba kurios yra sezoninio atšildymo zonoje. amžinojo įšalo dirvožemiams - 70% projektinio stiprumo, apkrautoms konstrukcijoms projektinė apkrova- 100% konstrukcijos stiprumas.

Betono kietėjimo trukmė ir galutinės jo savybės labai priklauso nuo temperatūros sąlygų, kuriomis betonas yra veikiamas. Kylant temperatūrai, didėja betono mišinyje esančio vandens aktyvumas, pagreitėja jo sąveikos su cemento klinkerio mineralais procesas, intensyvėja betono koaguliacijos ir kristalinės struktūros formavimosi procesai. Kai temperatūra mažėja, priešingai, visi šie procesai yra slopinami ir betono kietėjimas sulėtėja.

Todėl betonuojant žiemos sąlygomis būtina sukurti ir palaikyti tokias temperatūros ir drėgmės sąlygas, kurioms esant betonas sukietėtų, kol per trumpiausią laiką su mažiausiomis darbo sąnaudomis įgaus arba kritinį, arba nurodytą stiprumą. Šiuo tikslu jie naudoja specialius metodus betono paruošimas, padavimas, klojimas ir kietėjimas.

Ruošiant betono mišinį žiemos sąlygomis, kaitinant užpildus ir vandenį jo temperatūra padidinama iki 35...40C. Užpildai kaitinami iki 60C garo registrais, besisukančiuose būgnuose, įrenginiuose su dūmų dujomis, pučiamomis per užpildo sluoksnį, ir karštu vandeniu. Vanduo šildomas katiluose arba karšto vandens boileriai iki 90C. Kaitinti cementą draudžiama.

Ruošiant šildomą betono mišinį, komponentų įkrovimo į betono maišyklę procedūra taikoma kitokia. Vasaros sąlygomis visi sausi komponentai vienu metu kraunami į maišytuvo būgną, iš anksto užpildytą vandeniu. Žiemą, siekiant išvengti cemento „užvirimo“, į maišytuvo būgną pirmiausia pilamas vanduo ir kraunamas stambiagrūdis užpildas, o po kelių būgno apsisukimų įpilamas smėlis ir cementas. Bendra maišymo trukmė žiemos sąlygomis padidinama 1,2...1,5 karto. Betono mišinys prieš pradedant darbą gabenamas uždaruose, izoliuotuose ir šildomuose konteineriuose (kubiluose, automobilių kėbuluose). Automobiliai turi dvigubą dugną, į kurio ertmę patenka variklio išmetamosios dujos, kurios apsaugo nuo šilumos nuostolių. Betono mišinys iš paruošimo vietos į klojimo vietą turi būti transportuojamas kuo greičiau ir be perkrovos. Pakrovimo ir iškrovimo vietos turi būti apsaugotos nuo vėjo, o betono mišinio tiekimo į konstrukciją priemonės (bagažinės, vibracinės magistralės ir kt.) turi būti izoliuotos.

Pagrindo, ant kurio klojamas betono mišinys, būklė, taip pat klojimo būdas turi atmesti galimybę užšalti sankryžoje su pagrindu ir pagrindo deformacija klojant betoną ant kylančių svarų. Norėdami tai padaryti, pagrindas pašildomas iki teigiamos temperatūros ir apsaugotas nuo užšalimo, kol naujai paklotas betonas įgaus reikiamą stiprumą.

Prieš betonavimą klojiniai ir armatūra nuvalomi nuo sniego ir ledo, armatūra, kurios skersmuo didesnis nei 25 mm, taip pat armatūra, pagaminta iš standžių valcuotų profilių ir didelių metalinių įterptų dalių, įkaitinama iki teigiamos temperatūros esant žemesnei nei -10 ° C temperatūrai. .

Betonuoti reikia nuolat ir dideliu greičiu, o anksčiau paklotą betono sluoksnį uždengti, kol jo temperatūra nenukrenta žemiau nurodyto lygio.

Statybų pramonė turi platų efektyvių ir ekonomiškų betono kietėjimo žiemos sąlygomis metodų arsenalą, leidžiantį aukštos kokybės dizaino. Šiuos metodus galima suskirstyti į tris grupes: metodas, kai naudojamas pradinis šilumos kiekis, įvestas į betono mišinį jo paruošimo metu arba prieš klojant konstrukcijoje, ir cemento šilumos išsiskyrimas, lydimas betono kietėjimo. vadinamas "termoso" metodu; metodai, pagrįsti dirbtiniu betono šildymu, klojamu konstrukcijoje - elektrinis šildymas, kontaktinis, indukcinis ir infraraudonųjų spindulių šildymas, konvekcinis šildymas, metodai, naudojantys vandens eutektinio taško mažinimo betone poveikį naudojant specialų antifrizą cheminiai priedai.

Šiuos metodus galima derinti. Vieno ar kito būdo pasirinkimas priklauso nuo konstrukcijos tipo ir masyvumo, betono tipo, sudėties ir reikiamo stiprumo, meteorologinių darbų sąlygų, statybvietės energetinės įrangos ir kt.

Termoso metodas

„Termoso“ metodo technologinė esmė ta, kad betono mišinys, kurio temperatūra yra teigiama (dažniausiai 15...30°C ribose), dedama į izoliuotus klojinius. Dėl to konstrukcijos betonas įgyja tam tikrą stiprumą dėl pradinio šilumos kiekio ir egzoterminio cemento šilumos išsiskyrimo aušinant iki 0°C.

Betono kietėjimo metu išsiskiria egzoterminė šiluma, kuri kiekybiškai priklauso nuo naudojamo cemento rūšies ir kietėjimo temperatūros.

Aukštos kokybės ir greitai kietėjantis portlandcementis pasižymi didžiausiu egzoterminiu šilumos išsiskyrimu. Betono egzoterma labai prisideda prie konstrukcijos šilumos kiekio, palaikomo „termoso“ metodu.

Betonavimas „Termosas su akceleratoriaus priedais“ metodu

Kai kurie cheminių medžiagų(kalcio chloridas CaCl, kalio karbonatas - kalis K2CO3, natrio nitratas NaNO3 ir kt.), dedamas į betoną nedideliais kiekiais (iki 2 % cemento masės), turi tokį poveikį kietėjimo procesui: šie priedai pagreitina kietėjimą. pradiniame betono kietėjimo etape. Taigi betonas, pridedant 2% kalcio chlorido masės cemento, jau trečią dieną pasiekia 1,6 karto didesnį stiprumą nei tos pačios sudėties betonas, bet be priedo. Akseleratorių priedų, kurie taip pat yra ir antifriziniai priedai, įvedimas į betoną nurodytais kiekiais sumažina užšalimo temperatūrą iki -3°C, taip padidindamas betono aušinimo laiką, o tai taip pat padeda betonui įgyti didesnį stiprumą.

Betonas su akceleratoriaus priedais ruošiamas naudojant šildomus užpildus ir karštas vanduo. Tokiu atveju betono mišinio temperatūra maišytuvo išėjimo angoje svyruoja tarp 25...35°C, iki klojimo metu sumažėja iki 20°C. Tokie betonai naudojami esant -15... -20°C lauko temperatūrai. Jie dedami į izoliuotą klojinį ir padengiami šilumos izoliacijos sluoksniu. Betono kietėjimas atsiranda dėl kietėjimo termose kartu su teigiamu cheminių priedų poveikiu. Šis metodas yra paprastas ir gana ekonomiškas, leidžia naudoti „termoso“ metodą konstrukcijoms su MP

Betonavimas "Karštas termosas"

Jis susideda iš trumpalaikio betono mišinio kaitinimo iki 60...80°C temperatūros, sutankinimo karštą ir laikant termose arba papildomai kaitinant.

Statybvietės sąlygomis betono mišinys, kaip taisyklė, šildomas elektros srove. Norėdami tai padaryti, dalis betono mišinio įtraukiama į kintamosios srovės elektros grandinę, naudojant elektrodus kaip varžą.

Taigi tiek išsiskirianti galia, tiek per tam tikrą laiką išsiskiriančios šilumos kiekis priklauso nuo į elektrodus tiekiamos įtampos (tiesioginis proporcingumas) ir įkaitinto betono mišinio ominės varžos (atvirkštinis proporcingumas).

Savo ruožtu ominė varža priklauso nuo plokščiųjų elektrodų geometrinių parametrų, atstumo tarp elektrodų ir specifinės betono mišinio ominės varžos.

Betono mišinio elektrorazofevas atliekamas esant 380 ir rečiau 220 V įtampai. Elektrorazofevui organizuoti statybvietėje, stulpas su transformatoriumi (įtampa žemoje pusėje 380 arba 220 V), įrengtas valdymo pultas ir skirstomasis skydas.

Elektrinis betono mišinio šildymas daugiausia atliekamas kaušuose arba savivarčių kėbuluose.

Pirmuoju atveju paruoštas mišinys (betono gamykloje), kurio temperatūra 5...15 °C, savivarčiais pristatomas į statybvietė, iškraunamas į elektrinius kubilus, įkaitinamas iki 70...80°C ir dedamas į konstrukciją. Dažniausiai naudojami įprasti kubilai (batai) su trimis elektrodais iš plieno 5 mm storio, prie kurių elektros tinklo laidai (arba kabelių gyslos) sujungiami naudojant kabelių jungtis. Kad būtų užtikrintas tolygus betono mišinio pasiskirstymas tarp elektrodų kraunant kaušą ir geresnis įkaitinto mišinio iškrovimas į konstrukciją, ant kaušo korpuso yra sumontuotas vibratorius.

Antruoju atveju betono gamykloje paruoštas mišinys į statybvietę pristatomas savivarčio gale. Savivartis įvažiuoja į šilumos punktą ir sustoja po rėmu su elektrodais. Veikiant vibratoriui elektrodai nuleidžiami į betono mišinį ir įjungiama įtampa. Kaitinama 10... 15 minučių, kol mišinio temperatūra greitai kietėja portlandcementis 60°C, portlandcementis – 70°C, šlakinis portlandcementis – 80°C.

Norėdami pašildyti mišinį iki š aukšta temperatūra Per trumpą laiką reikia didelių elektros galių. Taigi, norint per 15 minučių pašildyti 1 m mišinio iki 60°C, reikia 240 kW, o per 10 minučių - 360 kW instaliuotos galios.

Dirbtinis šildymas ir betono šildymas

Dirbtinio kaitinimo ir kaitinimo būdo esmė – klojamo betono temperatūrą padidinti iki maksimalios leistinos ir palaikyti ją visą laiką, per kurį betonas įgyja kritinį ar nurodytą stiprumą.

Dirbtinis betono šildymas ir šildymas naudojamas betonuojant konstrukcijas, kurių MP > 10, taip pat masyvesnes, jeigu pastarosiose kietinant tik termosu neįmanoma laiku gauti nurodyto stiprumo.

Fizinė elektrinio šildymo esmė(elektrodų šildymas) yra identiškas aukščiau aptartam betono mišinio elektrinio šildymo būdui, t.y. naudojama šiluma, išsiskirianti paklotame betone, kai per jį teka elektros srovė.

Sukurta šiluma naudojama betonui ir klojiniams pašildyti iki tam tikros temperatūros ir kompensuoti šilumos nuostolius aplinkai, atsirandančius kietėjimo proceso metu. Betono temperatūrą kaitinant elektra lemia betone įmontuotas elektros energijos kiekis, kuris turi būti priskirtas priklausomai nuo pasirinkto terminio apdorojimo režimo ir šilumos nuostolių, atsirandančių šildant elektra šaltyje.

Elektros energijai tiekti betonui naudojami įvairūs elektrodai: plokštelė, juostelė, strypas ir virvelė.

Elektrodų konstrukcijoms ir jų išdėstymo schemoms keliami tokie pagrindiniai reikalavimai: elektros šildymo metu betone išsiskirianti galia turi atitikti galią, kurios reikalaujama terminis skaičiavimas, elektrinis, taigi ir temperatūros laukai turi būti kuo vienodesni, elektrodai turi būti dedami, jei įmanoma, už šildomos konstrukcijos, kad būtų užtikrintas minimalus metalo suvartojimas, elektrodų montavimas ir laidų prijungimas prie jų. prieš klojant betono mišinį (kai naudojami išoriniai elektrodai).

Plokšteliniai elektrodai labiausiai atitinka nurodytus reikalavimus.

Plokšteliniai elektrodai priklauso paviršinių elektrodų kategorijai ir yra plokštės, pagamintos iš stogo dangos arba plieno, prisiūtos ant vidinio klojinio paviršiaus greta betono ir prijungtos prie priešingų maitinimo tinklo fazių. Dėl srovės mainų tarp priešingų elektrodų įkaista visas konstrukcijos tūris. Naudojant plastikinius elektrodus, lengvai sutvirtintos konstrukcijos šildomos teisinga forma maži dydžiai (kolonos, sijos, sienos ir kt.).

Juostiniai elektrodai gaminami iš plieninių 20...50 mm pločio juostelių ir, kaip ir plokšteliniai elektrodai, yra prisiūti ant vidinio klojinio paviršiaus.

Srovės mainai priklauso nuo juostelių elektrodų prijungimo prie maitinimo tinklo fazių schemos. Kai priešingi elektrodai yra prijungti prie priešingų maitinimo tinklo fazių, vyksta srovės mainai tarp priešingų konstrukcijos paviršių ir visa betono masė dalyvauja šilumos generavime. Kai gretimi elektrodai yra prijungti prie priešingų fazių, tarp jų vyksta srovės mainai. Šiuo atveju 90% visos tiekiamos energijos išsklaido periferiniuose sluoksniuose, kurių storis lygus pusei atstumo tarp elektrodų. Dėl to periferiniai sluoksniai įkaista dėl Džaulio šilumos. Centriniai sluoksniai (vadinamoji betono „šerdis“) sukietėja dėl pradinio šilumos kiekio, egzoterminio cemento ir iš dalies dėl šilumos antplūdžio iš šildomų periferinių sluoksnių. Pirmoji schema naudojama šildant lengvai armuotas konstrukcijas, kurių storis ne didesnis kaip 50 cm. Periferinis elektrinis šildymas naudojamas bet kokio masyvumo konstrukcijoms.

Vienoje konstrukcijos pusėje sumontuoti juostiniai elektrodai. Šiuo atveju gretimi elektrodai yra prijungti prie priešingų tiekimo tinklo fazių. Dėl to realizuojamas periferinis elektrinis šildymas.

Vienpusis juostelių elektrodų išdėstymas naudojamas ne daugiau kaip 20 cm storio plokščių, sienų, grindų ir kitų konstrukcijų elektriniam šildymui.

Sudėtingoms betonuotų konstrukcijų konfigūracijoms naudojami strypiniai elektrodai - armatūros strypai, kurių skersmuo 6...12 mm, montuojami betoniniame korpuse.

Labiausiai patartina naudoti strypinius elektrodus plokščių elektrodų grupių pavidalu. Tokiu atveju užtikrinamas tolygesnis temperatūros laukas betone.

Elektriškai kaitinant mažo skerspjūvio ir nemažo ilgio betoninius elementus (pvz., betono siūles iki 3...4 cm pločio), naudojami vieno strypo elektrodai.

Betonuojant horizontaliai išdėstytas betonines ar gelžbetonines konstrukcijas su dideliu apsauginiu sluoksniu, naudojami plūduriuojantys elektrodai - armatūros strypai, įterpti į paviršių 6 ... 12 mm.

Styginių elektrodai naudojami konstrukcijoms, kurių ilgis daug kartų didesnis už jų dydį, šildyti. skerspjūvis(kolonos, sijos, kojelės ir kt.). Styginiai elektrodai montuojami konstrukcijos centre ir prijungiami prie vienos fazės, o metaliniai klojiniai (arba mediniai su stogo plieniniu pakloto apvalkalu) prie kitos. Kai kuriais atvejais darbinės jungiamosios detalės gali būti naudojamos kaip kitas elektrodas.

Energijos kiekis, išsiskiriantis betone per laiko vienetą, ir todėl temperatūros režimas elektrinis šildymas priklauso nuo elektrodų tipo ir dydžio, jų išdėstymo konstrukcijoje, atstumų tarp jų ir prijungimo prie maitinimo tinklo schemos. Šiuo atveju parametras, leidžiantis savavališkai keisti, dažniausiai yra tiekiama įtampa. Išleidžiama elektros galia, priklausomai nuo aukščiau išvardytų parametrų, apskaičiuojama pagal formules.

Srovė į elektrodus tiekiama iš maitinimo šaltinio per transformatorius ir paskirstymo įrenginius.

Kaip pagrindiniai ir perjungimo laidai naudojami izoliuoti laidai su varine arba aliuminine šerdimi, kurių skerspjūvis parenkamas pagal skaičiuojamosios srovės praleidimo per juos sąlygą.

Prieš įjungdami įtampą, patikrinkite, ar tinkamai sumontuoti elektrodai, ar elektrodų kontaktai yra kokybiški ir ar nėra trumpųjų jungimų prie jungiamųjų detalių.

Elektrinis šildymas atliekamas esant žemai įtampai per 50... 127 V. Vidutinis specifinis suvartojimas elektra yra 60... 80 kW/h 1 m3 gelžbetonio.

Kontaktinis (laidus) šildymas. Šiuo metodu naudojama šiluma, kuri susidaro laidininke, kai per jį praeina elektros srovė. Tada ši šiluma kontaktuojant perduodama konstrukcijos paviršiams. Šilumos perdavimas pačioje betono konstrukcijoje vyksta per šilumos laidumą. Kontaktiniam betono šildymui daugiausia naudojami termoaktyvūs (šildomieji) klojiniai ir termoaktyvios lanksčios dangos (TAGF).

Šildymo klojiniuose yra paklotas iš metalo lakštas arba vandeniui atspari fanera, kurios gale yra elektriniai šildymo elementai. Šiuolaikiniuose klojiniuose kaip šildytuvai naudojami šildymo laidai ir kabeliai, tinkliniai šildytuvai, anglies juostiniai šildytuvai, laidžios dangos ir kt. Veiksmingiausia yra naudoti kabelius, kurie susideda iš pastovios vielos, kurios skersmuo 0,7 ... 0,8 mm, dedamas į karščiui atsparią izoliaciją. Izoliacijos paviršius nuo mechaninių pažeidimų apsaugotas metaline apsaugine kojine. Siekiant užtikrinti vienodumą šilumos srautas kabelis dedamas 10... 15 cm atstumu nuo šakos.

Tinkliniai šildytuvai (metalinio tinklelio juosta) nuo pakloto izoliuojami asbesto lakštu, o galinėje klojinio plokštės pusėje - taip pat asbesto lakštu ir padengiami termoizoliacija. Norint sukurti elektros grandinę, atskiros tinklinio šildytuvo juostos yra sujungtos viena su kita paskirstymo strypais.

Anglies juostiniai šildytuvai yra klijuojami specialiais klijais prie skydo denio. Siekiant užtikrinti stiprų kontaktą su komutuojančiais laidais, juostų galai yra padengti variu.

Bet koks sandėlis, kurio paklotas pagamintas iš plieno arba faneros, gali būti paverstas šildymo klojiniais. Priklausomai nuo konkrečių sąlygų (kaitinimo laipsnio, aplinkos temperatūros, galinės klojinio dalies šiluminės apsaugos galios), reikalingas galios tankis gali svyruoti nuo 0,5 iki 2 kV A/m2. Šildomieji klojiniai naudojami statant plonasienes ir vidutinės masės konstrukcijas, taip pat įmontuojant surenkamų gelžbetonio elementų mazgus.

Termoaktyvi danga (TRAP) – tai lengvas, lankstus įrenginys su anglies juostiniais šildytuvais arba šildymo laidais, užtikrinančiais šildymą iki 50°C. Dangos pagrindas – stiklo pluoštas, prie kurio tvirtinami šildytuvai. Šilumos izoliacijai naudojamas kuokštelinis stiklo pluoštas su ekranavimu su folijos sluoksniu. Gumuotas audinys naudojamas kaip hidroizoliacija.

Lanksti danga gali būti gaminama įvairių dydžių. Atskiroms dangoms pritvirtinti viena prie kitos yra numatytos skylės, skirtos juostai ar spaustukais perleisti. Danga gali būti dedama ant vertikalių, horizontalių ir pasvirusių konstrukcijų paviršių. Pabaigus darbą su danga vienoje vietoje, ji nuimama, išvaloma ir suvyniojama, kad būtų patogiau transportuoti. Veiksmingiausia TRAP naudoti statant perdangos plokštes ir dangas, ruošiant grindis ir pan. TRAP gaminamas su savita elektros galia 0,25...1 kV-A/m2.

Infraraudonųjų spindulių šildymas naudoja infraraudonųjų spindulių gebėjimą absorbuoti kūną ir paversti šilumine energija, o tai padidina kūno šilumos kiekį.

Jie sukuria infraraudonąją spinduliuotę kaitindami kietas medžiagas. Pramonėje šiems tikslams naudojami infraraudonieji spinduliai, kurių bangos ilgis yra 0,76...6 mikronai, tuo tarpu maksimalus srautasšio spektro bangas turi kūnai, kurių spinduliuojančio paviršiaus temperatūra yra 300...2200°C.

Šiluma iš infraraudonųjų spindulių šaltinio į šildomą kūną perduodama akimirksniu, nedalyvaujant jokiam šilumnešiui. Sugerti apšvitintų paviršių infraraudonieji spinduliai paverčiami šilumine energija. Nuo taip įkaitintų paviršinių sluoksnių kūnas įšyla dėl savo šilumos laidumo.

Betonavimo darbams kaip infraraudonosios spinduliuotės generatoriai naudojami vamzdiniai metaliniai ir kvarco skleidėjai. Norint sukurti nukreiptą spinduliavimo srautą, emiteriai yra uždengti plokščiuose arba paraboliniuose atšvaituose (dažniausiai pagamintuose iš aliuminio).

Infraraudonųjų spindulių šildymas naudojamas šiems tikslams technologiniai procesai: šildoma armatūra, įšalę pagrindai ir betoniniai paviršiai, pakloto betono šiluminė apsauga, betono kietėjimo greitinimas įrengiant tarpgrindines grindis, statant sienas ir kitus elementus mediniuose, metaliniuose ar konstrukciniuose klojiniuose, aukštybinės konstrukcijos stumdomuose klojiniuose (liftai, silosai) ir tt).

Elektra skirta infraraudonųjų spindulių įrenginiai dažniausiai ateina iš transformatorinės pastotės, iš kurios į darbo vietą nutiestas žemos įtampos kabelių tiektuvas, maitinantis skirstomąją spintą. Iš pastarosios elektra tiekiama per kabelių linijų atskirti infraraudonųjų spindulių įrenginius Betonas apdorojamas infraraudonaisiais spinduliais, jei yra automatiniai įrenginiai, pateikiant nurodytus temperatūros ir laiko parametrus, periodiškai įjungiant ir išjungiant infraraudonųjų spindulių įrenginius.

Indukciniam betono šildymui naudojama šiluma, susidaranti armatūroje arba plieniniuose klojiniuose, esančiuose induktoriaus ritės, per kurią teka kintamoji elektros srovė, elektromagnetiniame lauke. Norėdami tai padaryti, išilgai išorinio klojinio paviršiaus nuosekliai klojamas izoliuotas induktoriaus laidas. Kintamoji elektros srovė, einanti per induktorių, sukuria kintamąjį elektromagnetinį lauką. Šiame lauke esančiame metale (armatūra, plieniniai klojiniai) elektromagnetinė indukcija sukelia sūkurines sroves, dėl kurių įkaista armatūra (plieniniai klojiniai), o nuo jos (laidiai) įkaista betonas.

Pamatas yra pagrindinė struktūra, kurios kokybė yra geometrinė, techninė ir veikimo charakteristikos sukonstruota konstrukcija. Dėl kietėjimo proceso specifikos liejant betoną ir gelžbetoniniai pamatai Nepatartina praktikuoti žiemą, kad būtų išvengta jų deformacijos ir priešlaikinio sunaikinimo. Šaltinio nulio termometro rodmenys gerokai apriboja statybas mūsų platumose. Tačiau esant reikalui, betono liejimas esant minusinei temperatūrai vis tiek gali būti sėkmingai atliktas, jei pasirinktas tinkamas būdas ir tiksliai laikomasi technologijos.

Žieminio „nacionalinio“ įdaro ypatybės

Gamtos užgaidos dažnai koreguoja plėtros planus vietinėje teritorijoje. Arba pliaupiantis lietus trukdo kasti duobę, arba žvarbus vėjas sutrukdo ar trukdo prasidėti vasarnamių sezonui.

Pirmosios šalnos apskritai kardinaliai pakeičia darbų eigą, ypač jei buvo planuojama pilti betoninį monolitinį pagrindą.

Betoninio pamato konstrukcija gaunama sukietėjus mišiniui, supiltam į klojinius. Jame yra trys beveik vienodos svarbos komponentai: užpildas ir cementas su vandeniu. Kiekvienas iš jų svariai prisideda prie patvarios gelžbetoninės konstrukcijos formavimo.

Pagal tūrį ir svorį sukurto dirbtinio akmens korpuse dominuoja užpildas: smėlis, žvyras, grūstuvės, skalda, skaldytos plytos ir kt. Pagal funkcinius kriterijus pirmaujanti rišamoji medžiaga yra cementas, kurio dalis kompozicijoje yra 4-7 kartus mažesnė nei užpildo. Tačiau būtent jis sujungia birius komponentus, bet veikia tik kartu su vandeniu. Tiesą sakant, vanduo yra tokia pat svarbi betono mišinio sudedamoji dalis kaip cemento milteliai.

Vanduo betono mišinyje apgaubia smulkias cemento daleles, įtraukdamas jį į hidratacijos procesą, po kurio vyksta kristalizacijos etapas. Betono masė, kaip sakoma, nesukietėja. Jis sukietėja dėl laipsniško vandens molekulių praradimo iš periferijos į centrą. Tiesa, betono masės „perėjimui“ į dirbtinį akmenį dalyvauja ne tik tirpalo komponentai.

Aplinka turi didelę įtaką tinkamam procesų eigai:

• Su vertybėmis vidutinė paros temperatūra nuo +15 iki +25ºС betono masė kietėja ir įgyja tvirtumą įprastu tempu. Šiuo režimu betonas virsta akmeniu po 28 standartuose nurodytų dienų.
• Kai vidutinis dienos termometro rodmuo yra +5ºС, kietėjimas sulėtėja. Betonas pasieks reikiamą stiprumą maždaug per 56 dienas, jei nesitikima pastebimų temperatūros svyravimų.
• Pasiekus 0ºС, kietėjimo procesas sustoja.
• Esant minusinei temperatūrai, į klojinius supiltas mišinys užšąla. Jei monolitas jau įgijo kritinį stiprumą, tada po atšildymo pavasarį betonas vėl pateks į kietėjimo fazę ir tęsis tol, kol pasieks visą stiprumą.

Kritinis stiprumas yra glaudžiai susijęs su cemento rūšimi. Kuo jis didesnis, tuo mažiau dienų užtrunka, kol betono mišinys bus paruoštas.

Esant nepakankamam stiprumo padidėjimui prieš užšalimą, betono monolito kokybė bus labai abejotina. Vanduo, užšąlantis betono masėje, kristalizuosis ir padidės.

Dėl to atsiras vidinis slėgis, kuris sunaikins betono korpuso viduje esančius ryšius. Padidės poringumas, dėl to monolitas leis daugiau drėgmės ir bus mažiau atsparus šalčiui. Dėl to sutrumpės veikimo laikas arba vėl teks dirbti nuo nulio.

Minusinė temperatūra ir pamatų statyba

Nėra prasmės ginčytis su oro reiškiniais, reikia protingai prie jų prisitaikyti. Todėl ir kilo mintis sukurti gelžbetoninių pamatų konstravimo metodus mūsų sunkiomis klimato sąlygomis, kuriuos būtų galima įgyvendinti šaltuoju periodu.

Atkreipkite dėmesį, kad jų naudojimas padidins statybos biudžetą, todėl daugeliu atvejų rekomenduojama griebtis racionalesnių pamatų statybos galimybių. Pavyzdžiui, naudokite nuobodu metodą arba atlikite gamyklinę gamybą.

Tiems, kurie nėra patenkinti alternatyviais metodais, yra keli metodai, patvirtinti sėkminga praktika. Jų tikslas – prieš užšaldant betoną pasiekti kritinio stiprumo būseną.

Pagal poveikio tipą juos galima suskirstyti į tris grupes:

• Į klojinius pilamos betono masės išorinės priežiūros užtikrinimas iki kritinio stiprumo įgijimo.
• Temperatūros kėlimas betono masės viduje, kol ji pakankamai sukietės. Tai atliekama naudojant elektrinį šildymą.
• Modifikatorių įvedimas į betono tirpalą, kuris sumažina vandens užšalimo temperatūrą arba aktyvina procesus.

Norėdami pasirinkti metodą žiemos betonavimasįtakos turi įspūdingas skaičius veiksnių, tokių kaip vietoje galimi energijos šaltiniai, sinoptikų prognozės kietėjimo laikotarpiui ir galimybė tiekti šildomą tirpalą. Jis parenkamas atsižvelgiant į vietos specifiką geriausias variantas. Ekonomiškiausia iš išvardintų pozicijų laikoma trečia, t.y. betono liejimas minusinėje temperatūroje be šildymo, o tai iš anksto nulemia modifikatorių įvedimą į kompoziciją.

Kaip pilti betoninį pamatą žiemą

Kad žinotumėte, kokį metodą geriausia naudoti betono išlaikymui iki kritinių stiprumo rodiklių, turite žinoti būdingas jų savybes ir susipažinti su privalumais ir trūkumais.

Atkreipkite dėmesį, kad kartu su kai kuriais analogais naudojami keli metodai, dažniausiai su išankstiniu mechaniniu arba elektriniu betono mišinio komponentų šildymu.

Išorinės sąlygos „brendimui“

Palankus kietėjimui išorinės sąlygos yra sukurti už objekto ribų. Jie susideda iš betoną supančios aplinkos temperatūros palaikymo standartiniame lygyje.

Minusinės būklės pilamo betono priežiūra atliekama šiais būdais:

• Termoso metodas. Dažniausias ir ne per brangus variantas yra apsaugoti būsimą pamatą nuo išorinių poveikių ir šilumos nuostolius. Klojiniai užpildomi itin greitai betono mišinys, šildomi virš standartinių rodiklių, greitai padengiami garų barjerinėmis ir termoizoliacinėmis medžiagomis. Izoliacija neleidžia betono masei atvėsti. Be to, kietėjimo metu betonas pats išskiria apie 80 kcal šiluminės energijos.
• Užliejamo objekto priežiūra šiltnamiuose – dirbtinės pastogės, apsaugančios nuo išorinės aplinkos ir leidžiančios papildomai pašildyti orą. Aplink klojinius statomi vamzdiniai karkasai, uždengiami brezentu arba padengiami fanera. Jei broileriai ar šilumos pistoletai tiekti šildomą orą, tada metodas pereina į kitą kategoriją.
• Oro šildymas. Tai apima uždaros erdvės aplink objektą sukūrimą. Mažiausiai klojiniai yra uždengti užuolaidomis iš brezento ar panašios medžiagos. Patartina, kad užuolaidos būtų termiškai izoliuotos, kad padidintų efektą ir sumažintumėte išlaidas. Kai naudojamos užuolaidos, garai arba oro srovė iš šilumos pistoleto tiekiama į tarpą tarp jų ir klojinio.

Neįmanoma nepastebėti, kad įgyvendinus šiuos metodus padidės statybų biudžetas. Racionaliausias „termosas“ yra priversti pirkti dengiančią medžiagą. Šiltnamio statyba yra dar brangesnė, o jei nuomojatės ir šildymo sistemą, tuomet turėtumėte pagalvoti apie kaštų skaičių. Juos patartina naudoti, jei nėra alternatyvaus tipo ir būtina užpildyti monolitinė plokštė užšaldymui ir pavasariniam atšildymui.

Reikia atsiminti, kad pakartotinis atitirpinimas kenkia betonui, todėl išorinis šildymas turi būti sureguliuotas iki reikiamo kietėjimo parametro.

Betono masės šildymo būdai

Antroji metodų grupė pirmiausia naudojama pramoninėje statyboje, nes reikalingas energijos šaltinis, tikslūs skaičiavimai ir profesionalaus elektriko dalyvavimas. Tiesa, meistrai, ieškodami atsakymo į klausimą, ar galima į klojinius pilti įprastą betoną esant minusinei temperatūrai, rado labai genialų sprendimą su energijos tiekimu. suvirinimo aparatas. Bet ir tam reikia bent pradinių įgūdžių ir žinių sunkiose statybos disciplinose.

Techninėje dokumentacijoje betono elektrinio šildymo būdai skirstomi į:

• Per. Pagal ką betonas įkaista? elektros srovės, kurie tiekia klojinio viduje padėtus elektrodus, kurie gali būti strypai arba styginiai. Betonas šiuo atveju atlieka pasipriešinimo vaidmenį. Atstumas tarp elektrodų ir veikiančios apkrovos turi būti tiksliai apskaičiuotas, besąlygiškai įrodytas jų panaudojimo pagrįstumas.
• Periferinis. Principas yra šildyti būsimo pamato paviršiaus zonas. Šiluminė energija tiekiamas šildymo prietaisais per juostinius elektrodus, pritvirtintus prie klojinio. Tai gali būti juostos arba lakštinio plieno. Šiluma plinta masyvo viduje dėl mišinio šilumos laidumo. Efektyviai betono storis pašildomas iki 20 cm gylio. Toliau mažiau, bet tuo pačiu susidaro įtempiai, kurie žymiai pagerina stiprumo kriterijus.

Nearmuotose ir mažai armuotose konstrukcijose naudojami pralaidinio ir periferinio elektrinio šildymo būdai, nes Jungiamosios detalės turi įtakos šildymo efektui. Sumontavus armatūrinius strypus, srovės bus trumpai sutrumpintos iki elektrodų, o sukuriamas laukas bus netolygus.

Įšilus elektrodai konstrukcijoje lieka amžinai. Periferinių technikų sąraše labiausiai žinomas yra šildymo klojinių ir infraraudonųjų spindulių kilimėlių naudojimas ant statomo pagrindo.

Racionaliausias betono šildymo būdas yra kietėjimas naudojant elektros kabelį. Šildymo laidas gali būti klojamas bet kokio sudėtingumo ir tūrio konstrukcijose, neatsižvelgiant į armavimo dažnį.

Šildymo technologijų trūkumas yra galimybė perdžiūti betoną, todėl reikia atlikti skaičiavimus ir reguliariai stebėti konstrukcijos temperatūros būklę.

Priedų įvedimas į betono tirpalą

Pridėti priedų yra paprasčiausia ir labiausiai pigus būdas betonavimas minusinėje temperatūroje. Pagal ją, betonuoti žiemą galima ir nenaudojant šildymo. Tačiau šis metodas gali papildyti vidinį ar išorinį terminį apdorojimą. Netgi naudojant jį kartu su kietėjančio pagrindo šildymu garu, oru ar elektra, jaučiamas išlaidų sumažėjimas.

Idealiu atveju tirpalo praturtinimą priedais geriausia derinti su paprasto „termoso“ konstrukcija su termoizoliacinio apvalkalo storinimu mažesnio storio vietose, kampuose ir kitose išsikišusiose dalyse.

„Žiemos“ betono skiediniuose naudojami priedai skirstomi į dvi klases:

• Medžiagos ir cheminiai junginiai, mažinantys tirpalo skysčio užšalimo temperatūrą. Užtikrinti normalų kietėjimą esant minusinei temperatūrai. Tai kalis, kalcio chloridas, natrio chloridas, natrio nitritas, jų deriniai ir panašios medžiagos. Priedo tipas nustatomas atsižvelgiant į tirpalo kietėjimo temperatūros reikalavimus.
• Medžiagos ir cheminiai junginiai, pagreitinantys kietėjimo procesą. Tai yra kalis, modifikatoriai, kurių pagrindą sudaro kalcio chlorido ir karbamido arba kalcio nitrito-nitrato mišinys, tai su natrio chloridu, vienas kalcio nitritas-nitratas ir kt.

Cheminiai junginiai įvedami nuo 2 iki 10% cemento miltelių masės. Priedų kiekis parenkamas pagal numatomą dirbtinio akmens kietėjimo temperatūrą.

Iš esmės naudojant priešužšalimo priedus galima betonuoti net esant -25ºС. Bet privataus sektoriaus projektų statytojams tokie eksperimentai nerekomenduojami. Tiesą sakant, jų griebiamasi vėlyvą rudenį su keliomis pirmomis šalnomis arba ankstyvą pavasarį, jei betoninis akmuo turi sukietėti iki tam tikros datos, o alternatyvių variantų nėra.

Dažni antifrizo priedai betonui lieti:

• Kalis arba kitaip kalio karbonatas (K 2 CO 3). Populiariausias ir lengviausiai naudojamas modifikatorius „žieminiam“ betonui. Jo naudojimas yra prioritetinis, nes nėra armatūros korozijos. Kaliui nebūdinga druskos dėmių atsiradimas betono paviršiuje. Būtent kalis garantuoja betono kietėjimą termometro rodmenimis iki -25°C. Jo įvedimo trūkumas yra tai, kad jis pagreitina stingimo greitį, todėl mišinio pylimas užtruks daugiausia 50 minučių. Siekiant išlaikyti plastiškumą, kad būtų lengviau pilti, į tirpalą su kaliu įpilama muilo pirminio benzino arba sulfito-alkoholio skiedinio, kurio tūris yra 3% cemento miltelių masės.
• Natrio nitritas, kitaip azoto rūgšties druska (NaNO 2). Užtikrina stabilų betono stiprumo padidėjimą iki -18,5°C temperatūroje. Junginys pasižymi antikorozinėmis savybėmis ir padidina kietėjimo intensyvumą. Neigiamas aspektas yra spalvos pasikeitimas ant betono konstrukcijos paviršiaus.
• Kalcio chloridas (CaCl 2), kuris leidžia betonuoti iki -20°C temperatūroje ir pagreitina betono stingimą. Jei reikia įpilti medžiagos į betoną daugiau nei 3%, būtina padidinti cemento miltelių klasę. Jo naudojimo trūkumas yra žydėjimo atsiradimas ant betoninės konstrukcijos paviršiaus.

Mišiniai su antifrizo priedais ruošiami specialiu būdu. Pirma, užpildas sumaišomas su pagrindine vandens dalimi. Tada po lengvo maišymo įpilkite cemento ir vandens su jame praskiestais cheminiais junginiais. Lyginant su standartiniu periodu, maišymo laikas pailgėja 1,5 karto.

Į betono tirpalus dedama kalio, kurio tūris yra 3-4% sausos kompozicijos masės, jei rišiklio ir užpildo santykis yra 1:3, nitrito nitrato - 5-10%. Abi antifrizo medžiagos nerekomenduojamos naudoti liejimo konstrukcijose, veikiančiose vandeningoje arba labai drėgnoje aplinkoje, nes jie skatina šarmų susidarymą betone.

Liejant kritines konstrukcijas, geriau naudoti paruoštą šaltą betoną mechaniškai gamyklinėmis sąlygomis. Jų proporcijos tiksliai apskaičiuojamos pagal konkrečią temperatūrą ir drėgmę liejimo laikotarpiu.

Šalti mišiniai ruošiami karštu vandeniu, priedų proporcija įvedama griežtai atsižvelgiant į oro sąlygas ir statomos konstrukcijos tipą.

Betono liejimo žiemą būdai:

Žieminis betonavimas su šiltnamio įrengimu:

Antifrizas žiemos betonavimui:

Prieš pilant tirpalus su antifrizo priedais, nebūtina šildyti duobės dugno ar tranšėjos, iškastos po pamatu. Prieš pilant kaitintus mišinius, reikia pašildyti dugną, kad nebūtų nelygybių, kurios gali atsirasti dėl ištirpusio ledo žemėje. Užpildymas turėtų būti atliktas per vieną dieną, geriausia – vienu ypu.

Jei trukdžių išvengti nepavyksta, intervalai tarp betonavimo pylimų turi būti kuo mažesni. Jei bus laikomasi technologinių subtilybių, betono monolitas įgaus reikiamą stiprumo ribą, bus išsaugotas žiemai ir atėjus šiltesniems orams toliau kietės. Pavasarį sienas bus galima pradėti statyti ant paruošto, patikimo pagrindo.