Jak se beton zahřívá v zimě?

Většina území Ruska je regionem s odlišnými ročními obdobími. Je zde zima se zápornými teplotami, teplé léto a mimosezóna.

Při realizaci soukromé výstavby plánují stavitelé betonové práce na začátek podzimu, ale ve velké výstavbě je nerentabilní povolit prostoje v práci na šest měsíců. Pro betonování při nevhodných teplotách mohou být i jiné důvody:

1. Pracujte na měkkých půdách, které jsou možné pouze v zimě.
2. Sezónní snížení nákladů na materiál a práci.
3. Schopnost bez problémů přepravovat materiály po zamrzlých cestách.

Proto byla vyvinuta opatření k zahřátí betonu.

Proč je nutné beton v zimě zahřívat?

SP 70.13330 uvádí, že za zimní betonáž se považují betonářské práce při průměrných denních teplotách venkovního vzduchu pod +5°C nebo při minimální denní teplotě vzduchu pod 0°C.

Proč tyto teploty vynikají?

Hlavní složkou betonu je cement. Říká se mu také adstringentní.

Cement je vodou tvrdnoucí pojivo. To znamená, že pro získání tvrdého a odolného betonového kamene je nutné, aby složky cementu vstoupily do chemických reakcí s vodou, tzv. hydratačních reakcí.

Zvenčí se zdá, že cement byl jednoduše smíchán s vodou a kamenivem a vysušen, ale není tomu tak. Při reakci složek cementu, jako je alit, belit, trikalciumhlinitan a tetrakalciumhlinitoferit, vznikají nové sloučeniny krystalické struktury.

Hydratační procesy vyžadují čas; allit, ferit a aluminate fáze reagují rychle, belit reaguje pomaleji. Celkem je potřeba 28 dní, aby beton dosáhl své návrhové pevnosti.

Důležité!

Rozlišuje se také kritická pevnost betonu. To je síla, po které se beton již nebojí nepříznivých podmínek prostředí; obvykle je to 30-50 % konstrukční pevnosti.

Optimální podmínky pro tvrdnutí betonu jsou:

1. teplota venkovního vzduchu 18-20° C;
2. vysoká vlhkost vzduchu.

Co se stane, když teplota vzduchu klesne pod?

S klesající teplotou se procesy chemických reakcí stále více zpomalují.

Následně, pokud se beton zahřeje, získá pevnost, ale bude nižší, než se očekávalo.

Pokud teplota vzduchu klesne na 0°C nebo níže, voda, která nestihla reagovat s cementovými složkami, zamrzne. Když zmrzne, roztáhne se a povede k tvorbě dutin a trhlin v betonu, což negativně ovlivní pevnost hotového výrobku. K jejímu odlupování přispěje vytvoření ledového filmu kolem výztuže.

Vzhledem k tomu, že množství vody v betonové směsi je předem vypočítáno, cementové složky nebudou mít dostatek vody k reakci, nedojde tak k úplné hydrataci a tím se sníží pevnost betonu.

Proto je třeba při betonáži v zimě přijmout určitá opatření, která zajistí správný vznik hydratačních reakcí.

Tato opatření jsou rozdělena do tří typů:

1. přidání speciálních složek do betonového roztoku;
2. uchování tepla;
3. betonové vytápění.

Každá z těchto činností má své pro a proti. Rozhodnutí se provádí na základě konkrétní situace.

Existují určité normy pro provádění jakýchkoli oteplovacích činností, které umožňují jejich provádění co nejefektivněji a nejhospodárněji. Odrážejí se v technologických mapách.

Použití speciálních přísad do betonových roztoků.

Nemrznoucí přísady zvyšují rychlost reakcí a zároveň snižují bod tuhnutí vody ve směsi, díky čemuž beton tvrdne i při nízkých teplotách.

Přísady urychlující tvrdnutí přispívají k rychlému rozvoji kritické pevnosti, po které se beton již nebojí chladu.

Nejjednodušší variantou nemrznoucích přísad jsou chloridové soli, ale jejich použití má mnohá omezení, protože nejsou kompatibilní s žádným typem portlandského cementu a fungují pouze do teploty –10°C, navíc se nedoporučují používat. ve vyztužených konstrukcích, protože mohou způsobit korozi armatur.

Další věcí jsou speciální přísady, například CemFrio a HotIce od CEMMIX.

Tyto doplňky mají mnoho výhod:

1. nízké dávky;
2. jednoduchý postup přidávání;
3. efektivní provoz až do teploty –20 °C bez zahřívání;
4. další plastifikační účinek, který umožňuje získat směsi se zvýšenou zpracovatelností;
5. zabránění separaci směsi;
6. dobrá kompatibilita se všemi typy cementů a výztuží;
7. úspora cementu a vody;
8. zvýšení pevnosti hotového výrobku.

Ochrana tepla

Při hydratačních reakcích v betonové směsi se uvolňuje teplo. Pokud je litá konstrukce dostatečně velká a tlustá, vzniká dostatek tepla, aby se zabránilo zamrzání betonu. Stačí si to uložit.

K tomuto účelu se používá termosní metoda:

1. Beton se míchá z vytápěných materiálů. Cement nelze ohřívat, aby nedocházelo k „vaření“, ale kamenivo, výztuž a bednění se ohřívají horkým vzduchem, voda se ohřívá na teplotu 70°C.
2. Používá se izolované bednění.
3. Po položení betonové směsi by její teplota neměla být nižší než +10°C.
4. Výplň je pokryta tepelně izolačními materiály. Někdy se používají speciální topné rohože.
5. Okrajové části konstrukcí lze dodatečně ohřívat elektrodami.
6. Do betonu se navíc používají nemrznoucí přísady.

Metoda termosky je účinná u velkých konstrukcí, ale nestačí, pokud má výsyp velkou chladící plochu nebo jsou teploty příliš nízké (pod -10°C).

Zahřívání betonu

Existuje několik způsobů, jak zahřát beton:

1. teplé domy;
2. ohřev elektrod;
3. infračervené vytápění;
4. indukční ohřev;
5. termomaty;
6. ohřev betonu pomocí PNSV.

Teplyaki

Teplyaky jsou jakési „stany“, které se staví nad betonovou zálivkou. Uvnitř jsou instalovány horkovzdušné pistole, které udržují teplotu na požadované úrovni. Jakmile konstrukce dosáhne kritické pevnosti, mohou být stany demontovány.

Zahřívání elektrod

Elektrody jsou upevněny uvnitř bednění, takže proud může procházet betonovým roztokem a tím ohřívat beton.

Technologická mapa elektrodového ohřevu monolitických betonových konstrukcí obsahuje organizační a technické řešení elektrodového ohřevu betonu za účelem urychlení prací a zkvalitnění konstrukcí, které jsou vyráběny v chladném období.

Tato řešení jsou vyvinuta v souladu s požadavky SNiP. Více se o nich dozvíte v SP 70.13330.2012 „Nosné a obepínající konstrukce“, bod 5.11 „Betonářské práce při teplotách pod nulou“.

1. rozsah použití ohřevu elektrod (průchozí, obvodové, výztužné) se schématy a pokyny pro přípravu konstrukcí;
2. přípustnost použití nemrznoucích přísad, jejich druh a množství;
3. rozsah použití hydrotermální izolace;
4. metody a harmonogram práce;
5. výpočet mzdových nákladů;
6. parametry zahřívání;
7. potřebné materiální a technické prostředky;
8. bezpečnostní opatření;
9. požadavky na kvalitu a přejímku díla;
10. technické a ekonomické ukazatele.

Technologická mapa umožňuje správně a včas provádět všechny potřebné práce na elektrodovém ohřevu betonových konstrukcí v zimě.

Infračervené vytápění

Beton se zahřívá infračerveným zářením.

Indukční ohřev

Zahřeje výztuž, čímž se zahřeje i beton.

termomaty

Ohřívače jsou umístěny ve formě rohoží na vylévací ploše. Zahřívají beton rovnoměrně.

Vytápění betonu pomocí PNSV (topný drát s ocelovým jádrem a izolací z polyethylenu nebo polyvinylchloridového plastu)

Drát PNVS je dešifrován následovně:

1. P – drát;
2. H – vytápění;
3. C – materiál drátu (ocel);
4. B – izolační materiál (vinyl, který se správněji nazývá polyvinylchlorid).

Drát je ponořen do betonu; Zkontrolujte napětí v obvodu alespoň dvakrát za směnu.

Technologická mapa elektrického ohřevu monolitických konstrukcí topnými dráty obsahuje návod k elektrickému ohřevu konstrukcí pomocí PNSV. Najdete v ní informace o rozsahu použití metody, organizaci a technologii práce a požadavcích na přejímku.

Důležité!

Při volbě jakéhokoli způsobu ohřevu bude vhodné dodatečné použití nemrznoucích přísad. Všechny způsoby zahřívání jsou drahé, takže čím dříve je lze zastavit, tím více peněz se ušetří. Přísady, které urychlují tvrdnutí a nemrznoucí přísady, umožňují betonu rychle dosáhnout kritické pevnosti, po které lze opatření na zahřívání zrušit.

Jak dlouho trvá zahřátí betonu?

Beton se zahřívá, dokud nedosáhne kritické pevnosti (30-50 % návrhové pevnosti). To se obvykle děje 4.–6. den.

Pevnost betonu se určuje podle skutečných teplotních podmínek pomocí grafů.

K přesnějšímu určení načasování se používají laboratorní testy, pro které jsou vyrobeny vzorové odlitky a ponechány získat pevnost za stejných podmínek jako hlavní konstrukce.

Použití protimrazových přísad při zimních betonářských pracích zaručuje výrobu vysoce kvalitních betonových konstrukcí i v podmínkách záporných teplot. Kombinace použití nemrznoucích přísad s termoskou metodou nebo ohřevem betonu nejen zaručuje zisk pevnosti, ale také zkracuje dobu tepelného zpracování, což znamená úsporu energie a zvýšení obratu drahého zařízení a bednění. Správné použití oteplovacích opatření a protimrazových přísad v souladu s technologickou mapou umožňuje získat vysoce kvalitní zimní beton.