Производство бетонных работ в зимнее время

Основными особенностями производства работ в зимний период, являются: электропрогрев бетона в процессе его твердения, использование противоморозных добавок при производстве бетонных смесей и соответствующий уход за твердеющим бетоном. Зимним периодом, при производстве бетонных работ, считается период, когда среднесуточная температура наружного воздуха ниже +5 градусов, а минимальная суточная температура ниже 0 градусов.

Замораживание бетона не допускается до достижения установленной СНиП 3.03.01-87 прочности для разных конструкций к моменту замерзания. Учитывая то, что конструктивные элементы будут подвергаться частичному нагружению в ранние сроки, рекомендуется обеспечить достижение распалубочной прочности бетона для перекрытий, ростверков (горизонтальных конструкций) на уровне не ниже 70% от проектной при пролетах до 6 м. и 80% при пролетах более 6 м., а для колонн и стен (вертикальных конструкций), не ниже 50%. В процессе снятия опалубки в пролете перекрытия необходимо устанавливать промежуточные опоры. Данные значения распалубочной прочности могут быть изменены по согласованию с Проектировщиком.  Замораживание сразу после укладки или на ранних стадиях, приводит к снижению прочности бетона после оттаивания из за увеличения его пористости и нарушения структуры (При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода переходит в лед и не вступает в химическое соединение с цементом. В результате этого прекращается реакция гидратации и, следовательно, бетон не твердеет. Одновременно в бетоне развиваются значительные силы внутреннего давления вызванные увеличением (примерно на 9%) объема воды при переходе ее в лед. При раннем замораживании бетона его неокрепшая структура не может противостоять этим силам и нарушается. При последующем оттаивании замерзшая вода вновь превращается в жидкость, и процесс гидратации цемента возобновляется, однако, разрушенные структурные связи в бетоне полностью не восстанавливаются. Замораживание свежеуложенного бетона сопровождается, так же, образованием вокруг арматуры и зерен заполнителя ледяных пленок, которые, благодаря притоку воды из менее охлажденных зон бетона, увеличиваются в объеме и отжимают цементное тесто от арматуры и заполнителя. Все эти процессы значительно снижают прочность бетона и его сцепление с арматурой, а так же уменьшают его плотность, стойкость и долговечность).

Приготовление бетонных смесей следует производить применяя подогретую воду и заполнители, не содержащие смерзшихся комьев. Противоморозная добавка вводится в бетонную смесь в процессе ее приготовления (на заводе-изготовителе). Данные о наличии в бетонной смеси противоморозной добавки так же как и о характеристике бетонной смеси можно получить из паспорта на бетонную смесь предоставляемого заводом-изготовителем.  Количество противоморозной добавки назначается, исходя из расчетной температуры твердения бетона. В условиях нашей действительности на действие противоморозной добавки, после замораживания бетона рассчитывать не приходится т.к. ее в бетоне не смотря на паспорт завода-изготовителя может просто не оказаться и проверить это в условиях стройплощадки практически невозможно. Поступающая на строительную площадку бетонная смесь должна иметь температуру не выше 30 градусов и не ниже 10 градусов.

Непосредственно перед укладкой бетонной смеси в основание конструкции, опалубка и арматура должны быть отогреты до положительной температуры. Для этой цели может быть использован горячий воздух из калориферов. Не допускается отогрев мерзлых основания, опалубки, арматуры, а так же снятие наледей с помощью пара, поливкой горячей водой или солевыми растворами.

Установленная и подготовленная к бетонированию опалубка с арматурой, должна укрываться брезентом, полиэтиленовой пленкой либо каким ни будь другим материалом, во избежание попадания осадков в место укладки бетонной смеси. В случае попадания в опалубку осадков, их необходимо удалить (например продувкой сжатым воздухом) до укладки бетона. Использовать для этих целей пар или горячую воду не допускается. Для обеспечения монолитности перерывы при бетонировании захватки недопустимы (За захватку принять ростверк одного коттеджа, перекрытие одного коттеджа, одну колонну). В случае возникновения непредвиденных перерывов в бетонировании поверхность бетона необходимо укрыть, утеплить, а опалубочное пространство обогреть.

По окончании укладки и уплотнения бетонной смеси, все неопалубленные (открытые) поверхности конструкций, необходимо сразу же укрывать полиэтиленовой пленкой, слоем теплоизоляции (5-10см минеральной ваты или 2-3 слоя дорнита) и затем снова полиэтиленовой пленкой во избежание намокания теплоизоляционного слоя.

Укрытие необходимо осуществлять отдельными участками до завершения бетонирования конструкций на всем протяжении захватки. При этом выпуски арматуры забетонированных конструкций и выступающие закладные части должны быть защищены от охлаждения, иначе могут возникнуть  искажения температурного поля в этих зонах, а также в зонах стыков с ранее забетонированными конструкциями, бетон которых часто находится в замерзшем состоянии. Температура забетонированной конструкции в таких местах может быть понижена на 10-60% на разных стадиях выдерживания с отставанием прочности бетона в среднем на 30% по отношению к центральным зонам обогреваемой конструкции, что свидетельствует о необходимости проведения дополнительных технологических мероприятий по обогреву этих зон. Относительно точек, расположенных в конструкции может наблюдаться значительный разброс температур, который может составлять +- 30% от среднего значения температуры бетона в объеме отдельной захватки где выполняется обогрев. Соответственно температурному разбросу изменчивость прочности бетона может составлять до 20%.

Решение о бетонировании конструкций принимается после приемки готовности системы электропрогрева представителем технадзора. Скорость подъема температуры при прогреве бетона в монолитных железобетонных конструкциях не должна превышать10 градусов в час. Максимальная температура бетона в процессе прогрева должна быть не более +50 градусов. В случае необходимости, регулирование температурного режима осуществляется путем периодического включения и отключения напряжения. Время прогрева конструкций определяется по средней температуре бетона в зависимости от требуемой распалубочной прочности.

Скорость остывания бетона в монолитных железобетонных конструкциях по окончании прогрева должна быть минимальной и не превышать 5 градусов в час. Такая скорость может обеспечиваться регулированием режима электропрогрева и соответствующим выдерживанием конструкций под теплоизоляционным покрытием. Снятие теплоизоляции и распалубку конструкций следует начинать только после достижения температуры на поверхности бетона, не превышающей температуры наружного воздуха, более чем на 20 градусов, так как иначе возможно появление в бетоне трещин.

Транспортирование и укладка бетонной смеси.

Транспортирование бетонной смеси к месту укладки осуществляется автобетоносмесителями. Время транспортирования бетонной смеси до стройплощадки с момента загрузки ее в автобетоносмеситель не должно превышать 1,5 часа. Подвижность бетонной смеси к моменту прибытия автобетоносмесителя должна соответствовать марке П-3, П-4 (осадка конуса 15-20 см). В процессе укладки бетонной смеси в конструкцию осуществляется ее виброуплотнение глубинными вибраторами, которое способствует равномерному ее распределению по площади бетонируемого блока. Перерывы в процессе бетонирования отдельных слоев (например смежных слоев при бетонировании перекрытия) не должны превышать 1,5 - 2-х часов. Глубина погружения глубинного вибратора в бетонную смесь должна обеспечивать углубление его булавы в ранее уложенный слой на 5-10 см (например при бетонировании колонн).

Приемочный контроль прочности бетона.

Приемочный контроль прочности бетона должен подтвердить, что, по показателям прочности и однородности, бетон в конструкции соответствует проектному классу. Приемочный контроль осуществляется в возрасте бетона 28 суток. В случае, если по результатам испытаний в возрасте 28 суток бетон не будет отвечать проектным требованиям, по согласованию с Заказчиком возможно повторное испытание бетона в более позднем возрасте.

В случае если при входном контроле качества бетонной смеси или операционного контроля укладки бетонной смеси будут зарегистрированы отклонения от установленных требований, дополнительно к контролю в возрасте 28 суток следует проводить контроль в возрасте 7 суток.

Контроль прочности бетона испытанием контрольных кубов (по образцам) ведется на заводах-изготовителях бетонной смеси и на строительной площадке. Контроль и оценка прочности бетона по образцам на заводах-изготовителях бетонной смеси ведется по ГОСТ 18105-86. Размер образцов 10X10X10 см или15X15X15 см. Образцы следует изготавливать в поверенных формах, соответствующих требованиям ГОСТ 22685.

Перед изготовлением образцов внутренняя поверхность форм должна быть покрыта тонким слоем смазки. Отбор проб бетонной смеси и укладку ее в формы следует проводить одновременно с бетонированием захваток. При формировании образцов бетонная смесь укладывается слоями не более 100 мм и уплотняется штыкованием. Непосредственно после изготовления, на поверхность образцов должна быть нанесена маркировка с датой и наименованием конструкции.

Образцы распалубливаются не ранее чем через 48 часов после изготовления. Контрольные образцы хранятся на строительной площадке в условиях, одинаковых с условиями в которых находится забетонированная конструкция. Оценка прочности бетона по результатам испытанной контрольных кубов производится по ГОСТ 18105-86.