Technologie lití betonu v zimě (4 fotografie, 3 tabulky)

Klimatické podmínky ve většině regionů Ruska neumožňují provádění betonových prací při kladných teplotách po celý rok.

V mnoha oblastech zůstávají teploty nízké i více než 6 měsíců v roce, proto se provádí zimní betonování.

Co je to zimní betonování

Podle SP 70.13330 se betonáž při průměrných denních teplotách pod 5°C nebo minimálních denních teplotách pod 0°C nazývá zimní betonáž.

Má zimní betonování nějaké výhody?

Obecně platí, že práce s betonem v drsných podmínkách nízkých teplot přináší další potíže, ale není možné zastavit stavbu na půl roku pokaždé s nástupem podzimu, navíc zimní práce mají významné výhody:

1. Zimní slevy na stavební materiál a pokles poptávky po pracovní síle umožňují úspory.
2. V zimě můžete betonovat základy na slabé nebo křehké půdě.
3. Zamrzlé příjezdové cesty usnadňují dopravu těžké techniky a materiálu na staveniště.

Vlastnosti zimní betonáže

V zimním období jsou hlavním nepřítelem kvalitní betonáže nízké teploty, které mají negativní vliv na procesy probíhající jak při betonáži, tak při tvrdnutí betonu.

Ke vzniku pevné látky – betonu – dochází v důsledku hydratační reakce minerálů, které tvoří portlandský cement. Aby tato reakce proběhla, je nutná teplota nad 0 °C, protože při záporných teplotách voda mrzne a hydratační reakce se zastaví.

Již při teplotách pod 5 °C je rychlost reakce výrazně zpomalena a vytvrzování betonu se zpomaluje.

Nízké teploty způsobují následující problémy:

1. ukončení hydratační reakce;
2. zvýšení vnitřního tlaku v důsledku zmrazení a expanze materiálu s tím spojeného;
3. tvorba ledových krystalků kolem výztuže, což vede ke špatné přilnavosti k betonu;
4. získávání betonu nízké pevnosti.

Hlavním úkolem v zimě je zajistit soubor kritické pevnosti betonu (30–50 % návrhové pevnosti), po které již negativní teploty nemají negativní vliv na beton. Kritická pevnost je za optimálních podmínek zpravidla dosažena 4.-6. den po pokládce.

Proto je v zimě nejdůležitější teplota.

Teplota betonové směsi se měří před, během a po uložení.

Důležité!

Pro zimní betonování se doporučuje používat portlandské cementy a kvalitní rychle tvrdnoucí cementy.

Technologie betonování v zimních podmínkách

V rámci pracovního projektu jsou vyvíjeny činnosti, které zajišťují:

1. Zabraňuje zamrzání betonové malty během přepravy, pokládky a hutnění.
2. Prevence zamrzání čerstvě položeného betonu až do dosažení kritické pevnosti.
3. Příznivé tepelné a vlhkostní podmínky pro zpevňování tvrdnoucího betonu.

Příprava betonu v zimě. Opatření k zamezení zamrzání transportbetonu během přepravy, ukládání a hutnění

Hotová betonová směs dodávaná na stavbu musí mít teplotu minimálně 5°C. K tomu se provádí míchání v teplé vodě (do 70 °C) a zahřívání výplňových materiálů.

Důležité!

Cement se nezahřívá, aby nedošlo ke svařování. Doba přepravy hotového betonového roztoku by neměla přesáhnout 4 hodiny.

Plochy pro betonáž a armování musí být ohřívány blízkou teplotě betonového roztoku, k čemuž se používá teplý nebo horký vzduch, ale ne pára nebo voda.

Při dlouhodobé přepravě hotové betonové směsi a nemožnosti použít topení se používají nemrznoucí přísady.

Opatření k zabránění zmrznutí betonu před dosažením kritické pevnosti

Existují dva hlavní způsoby zimní betonáže:

1. teplý beton;
2. studený beton.

Studený beton je beton, který tvrdne bez zahřívání. Pro zajištění jejího vytvrzení jsou navrženy speciální nemrznoucí přísady, které snižují bod tuhnutí vody a zároveň urychlují hydratační reakce tak, aby se co nejrychleji snížilo množství nevázané vody v roztoku.

Rozšířenými nemrznoucími přísadami jsou elektrolyty, Na a K soli, ale jejich použití má určitá omezení:

1. sodné soli se v armovaném betonu nepoužívají, protože vedou ke korozi výztuže;
2. některé druhy portlandského cementu (například vysoce alkalický nebo vyrobený ze slínku s vysokým obsahem hlinitokřemičitanů) se nepoužívají ve spojení s elektrolyty;
3. sodné a draselné soli se nepoužívají ve směsích s potenciálně reaktivním kamenným plnivem;
4. soli elektrolytů by měly být experimentálně testovány na tvorbu výkvětů.

Moderní komplexní nemrznoucí přísady nemají nevýhody elektrolytových solí, poskytují schopnost provádět betonářské práce při nízkých teplotách a mají komplexní účinek (nejen nemrznoucí směs, ale i plastifikační a další).

Teplý beton je beton, který se po položení podrobuje různým postupům zahřívání a zahřívání.

Metody ohřevu betonu

Po položení a zhutnění betonu je nutné udržovat optimální teplotu až do dosažení kritické pevnosti, k čemuž se používají tři typy opatření:

1. termoska metoda;
2. výstavba skleníků;
3. zahřívání betonu.

Tato opatření se používají jak samostatně, tak v kombinaci s nemrznoucími přísadami.

Výběr metody závisí na mnoha faktorech:

1. typ konstrukce;
2. složení betonové směsi;
3. přítomnost a typ kování;
4. přítomnost nebo nepřítomnost vhodného vybavení;
5. ekonomická výhodnost.

Uchování tepla nebo „termo metoda“

Metoda termos se používá v masivních konstrukcích samostatně nebo v kombinaci s přísadami urychlovačů. Urychlovače přispívají k rychlejšímu tvrdnutí betonu, což znamená, že kritická pevnost bude získána rychleji.

Hydratační reakce je exotermická, to znamená, že k ní dochází při uvolňování tepla.

V masivních konstrukcích se uvolňuje dostatek tepla pro vytápění, proto pokud nalijete beton do izolovaného bednění a po nalití jej zakryjete PVC fólií a tepelně izolačními materiály (rohože, válcované materiály, desky, pěna), beton si udrží teplota vhodná pro kalení až na kritickou teplotní pevnost.

1. úspora elektřiny;
2. využití vlastního tepla betonu;
3. relativní jednoduchost.

1. použití pouze v masivních konstrukcích;
2. neúčinnost při zvláště nízkých teplotách (řeší se přidáním nemrznoucích přísad);
3. není vhodné pro konstrukce s velkou chladicí plochou.

Metoda horké suché termosky

V tomto případě je možné pokládat beton na zmrzlý podklad bez ohřevu. Do izolovaného bednění se nasype vrstva keramzitu zahřátá na teplotu 200–300 °C a po vychladnutí na 100 °C se položí beton smíchaný s teplou vodou. V důsledku toho se teplo z chladící keramzitu využívá k ohřevu betonu.

Výstavba skleníků

Teplyaky jsou jakési stany, které jsou instalovány nad monolitickými konstrukcemi. Uvnitř skleníků jsou instalovány horkovzdušné pistole v takovém množství, aby byla zajištěna požadovaná teplota kalení (nad 5°C). Těsnost krytu je zvláště důležitá.

Metody umělého ohřevu betonu

Nejvyšší rychlost tvrdnutí betonu je při teplotě 50°C.

Návrhovou teplotu tvrdnutí betonu až do dosažení kritické pevnosti je možné zajistit umělým ohřevem betonu různými metodami:

1. Elektroda. Elektrody jsou upevněny uvnitř bednění, které může být deskové, pásové, tyčové nebo strunové. Při průchodu proudu betonovou směsí vzniká teplo.
2. Vodivé (kontaktní). Ve vodiči se při průchodu proudu vytváří teplo, které se přenáší do betonové směsi.
3. Infračervený. IR záření se používá k ohřevu podkladu, výztuže a ohřevu betonu bez nosiče tepla.
4. Indukce. Teplo je generováno armaturami umístěnými v elektromagnetickém poli induktoru.

Nevýhodou metod je nutnost použití drahého zařízení a elektřiny.

Použití protimrazových a urychlovacích přísad umožňuje betonu rychle získat kritickou pevnost a tím šetřit energii a zvýšit obrat zařízení.

Lití betonu v zimě pomocí technicky náročných metod

Je vhodné použít technicky složité způsoby zimní betonáže pomocí izolovaného bednění, topných elektrod, pokládky topného kabelu apod. Tyto metody vyžadují pečlivé předběžné výpočty.

Zimní beton doma

Během výstavby domů je betonování v podmínkách záporných teplot přijatelné pro objekty nízké důležitosti.

Pro samostatnou práci použijte hnětení v ohřáté (ne vyšší než 70°C) vodě.

Pořadí pokládání složek betonové směsi se mění: nejprve se do vody nalije hrubé kamenivo, poté písek a cement.

Doporučení: V zimě se doporučuje používat portlandský cement minimálně M400.

Doma není použití topného betonu nebo instalace skleníků ziskové; do popředí se dostávají speciální přísady proti mrazu, které umožňují úspěšně provádět betonářské práce v zimě.

Je možné do betonu přidávat sůl a modifikační přísady?

V zimě se pro snížení bodu tuhnutí volné vody do betonového roztoku přidává sůl (chlorid sodný) nebo jiné sodné a draselné soli, které působí jako elektrolyty.

Použití solí může vést ke korozi výztuže a vzniku výkvětů na hotovém betonu. Nejlepší možností je použití komplexních nemrznoucích přísad a změkčovadel.

Možné následky zimní betonáže

Nedodržení technologií pokládky betonu v zimním období vede k betonovým výrobkům se sníženou pevností, s trhlinami, výkvěty a jinými vadami a také ke špatné adhezi k výztuži. Produkty mají krátkou životnost v provozu.

Důležité!

Je třeba mít na paměti, že kritická pevnost betonu je 30–50 % návrhové pevnosti a odizolování – 70 %. Jakmile beton dosáhne kritické pevnosti, mráz mu již neškodí a opatření na vytápění mohou být omezena. Ale v tuto chvíli je stále nemožné odbednit a zatížit beton.

Betonářské práce v zimě jsou nejčastěji nezbytným opatřením, ale i v tomto případě existují výhody. Při výběru technologie pro zimní práce se bere v úvahu mnoho faktorů: typ konstrukcí, složení betonové směsi, dostupnost zařízení a ekonomický efekt jejich použití. Nemrznoucí přísady jsou žádoucí pro použití při výběru jakéhokoli způsobu provádění betonových prací v zimě.