Автор статьи: Анна Кузьмина

Многие специалисты говорят: бетон, как ребенок, требует ухода на всех этапах — от рождения до взросления, летом его нужно поливать, а зимой греть. В зимний период свободная вода замерзает, в порах создается большое давление, приводящее к разрушению его структуры, снижению прочности. Особенно опасно замерзание в период схватывания цемента. Поэтому для укладки бетона в зимнее время приходится дополнительно создавать специальную теплую среду вокруг него.
Надо сказать, что в настоящее время на стройках бетон не готовят, его привозят с завода, как правило, теплым. На месте строительных работ он укладывается, уплотняется и прогревается. И, как отмечают специалисты, в последние 10 лет с промерзанием бетона приходится сталкиваться не очень часто.
Основной особенностью приготовления бетонной смеси в зимних условиях в отличие от летних является обеспечение расчетной положительной температурой бетонной смеси на выходе из бетоносмесителя. Осуществляется это отогревом или подогревом составляющих заполнителей и воды, а также отоплением бетоносмесительного узла, дозаторного и бункерных отделений.
Температуру воды принимают максимально возможной в зависимости от применяемого цемента. Продолжительность перемешивания бетонной смеси на 25% больше ,чем в летних условиях. При подогретой воде, оттаянных или подогретых заполнителях перемешивание допускается не увеличивать.
При расчете температуры готовой бетонной смеси должны учитываться все потери тепла в процессе смешивания компонентов, транспортировки и заливки бетона в конструкцию. Укладка бетона должна производиться с запасом тепла. Многие технологии, используемые сегодня при работе зимой, были разработаны еще в советское время. Некоторые созданы сравнительно недавно, но они постоянно совершенствуются. Подробно обо всех этих методах рассказывает руководитель испытательной лаборатории «Оргтехстрой»  ОАО «НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС» Евгения Советова.
«Для того чтобы бетон не замерзал, — говорит она, — применяются различные способы выдерживания бетонных и железобетонных конструкций: метод термоса, применение противоморозных добавок, электропрогрев бетона, обогрев бетона в греющей опалубке, бетонирование в тепляках и др.».
Евгения Ильинична также отметила, что каждый из этих методов имеет свои нюансы.

Метод термоса основан на принципе использования тепла, введенного в бетон до укладки его в опалубку, и тепла, выделяемого цементом в процессе твердения бетона.  Выдерживание бетона способом термоса наиболее целесообразно производить  при бетонировании массивных конструкций. Способ термоса может быть комбинированным с предварительным электропрогревом бетонной смеси перед укладкой в опалубку или с применением химических добавок — ускорителей твердения и противоморозных.

Электропрогрев бетона — при нем электрический ток пропускают через бетон, при этом в бетоне выделяется тепло. Напряжение к бетону подводят с помощью стальных электродов. Электропрогрев может применяться при любой температуре наружного воздуха для конструкции любого типа и конфигурации.
Расчет электропрогрева  заключается  в определении расстояния между электродами и необходимого напряжения установленной расчетом требуемой мощности и удельного электрического сопротивления бетона.

P align=justify>Автор статьи: Анна Кузьмина

Многие специалисты говорят: бетон, как ребенок, требует ухода на всех этапах — от рождения до взросления, летом его нужно поливать, а зимой греть. В зимний период свободная вода замерзает, в порах создается большое давление, приводящее к разрушению его структуры, снижению прочности. Особенно опасно замерзание в период схватывания цемента. Поэтому для укладки бетона в зимнее время приходится дополнительно создавать специальную теплую среду вокруг него.
Надо сказать, что в настоящее время на стройках бетон не готовят, его привозят с завода, как правило, теплым. На месте строительных работ он укладывается, уплотняется и прогревается. И, как отмечают специалисты, в последние 10 лет с промерзанием бетона приходится сталкиваться не очень часто.
Основной особенностью приготовления бетонной смеси в зимних условиях в отличие от летних является обеспечение расчетной положительной температурой бетонной смеси на выходе из бетоносмесителя. Осуществляется это отогревом или подогревом составляющих заполнителей и воды, а также отоплением бетоносмесительного узла, дозаторного и бункерных отделений.
Температуру воды принимают максимально возможной в зависимости от применяемого цемента. Продолжительность перемешивания бетонной смеси на 25% больше ,чем в летних условиях. При подогретой воде, оттаянных или подогретых заполнителях перемешивание допускается не увеличивать.
При расчете температуры готовой бетонной смеси должны учитываться все потери тепла в процессе смешивания компонентов, транспортировки и заливки бетона в конструкцию. Укладка бетона должна производиться с запасом тепла. Многие технологии, используемые сегодня при работе зимой, были разработаны еще в советское время. Некоторые созданы сравнительно недавно, но они постоянно совершенствуются. Подробно обо всех этих методах рассказывает руководитель испытательной лаборатории «Оргтехстрой»  ОАО «НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС» Евгения Советова.
«Для того чтобы бетон не замерзал, — говорит она, — применяются различные способы выдерживания бетонных и железобетонных конструкций: метод термоса, применение противоморозных добавок, электропрогрев бетона, обогрев бетона в греющей опалубке, бетонирование в тепляках и др.».
Евгения Ильинична также отметила, что каждый из этих методов имеет свои нюансы.

Метод термоса основан на принципе использования тепла, введенного в бетон до укладки его в опалубку, и тепла, выделяемого цементом в процессе твердения бетона.  Выдерживание бетона способом термоса наиболее целесообразно производить  при бетонировании массивных конструкций. Способ термоса может быть комбинированным с предварительным электропрогревом бетонной смеси перед укладкой в опалубку или с применением химических добавок — ускорителей твердения и противоморозных.

Электропрогрев бетона — при нем электрический ток пропускают через бетон, при этом в бетоне выделяется тепло. Напряжение к бетону подводят с помощью стальных электродов. Электропрогрев может применяться при любой температуре наружного воздуха для конструкции любого типа и конфигурации.
Расчет электропрогрева  заключается  в определении расстояния между электродами и необходимого напряжения установленной расчетом требуемой мощности и удельного электрического сопротивления бетона.

Обогрев бетона в греющей опалубке — сущность метода заключается в передаче теплоты в поверхностный слой бетона от электронагревателей, установленных в утепленной опалубке. Теплота в толще бетона распределяется в основном путем теплопроводности. Греющую опалубку следует применять для обогрева тонкостенных и немассивных конструкций.
В конце 80-х годов в ОАО «НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС» была разработана и изготовлена греющая сборно-переставная опалубка туннельного типа  СБМ 75/м2R. Ее термоактивность осуществлялась за счет асбоцементных плиточных нагревателей АЦПН, которые приклеивались к щитам опалубки в межреберные промежутки. Поверх нагревателей прокладывается теплоизоляционный слой из пенопласта на основе фенолоформальдегидных смол и закрывается стальным оцинкованным листом.
Такого типа опалубка совместно с термоэлектрическими матами применялась в монолитном домостроении для термообработки железобетонных конструкций внутренних стен и перекрытий.
«В настоящее время, — говорит Евгения Советова, — строители активно применяют греющий провод и термоэлектрических матах».

Применение противоморозных добавок, которые при введении в бетонную смесь определенного количества от массы цемента придают бетону или раствору способность набирать прочность при отрицательных температурах (до минус 20-25° С). Бетоны с противоморозными добавками применяются при возведении в зимних условиях монолитных бетонных и железобетонных конструкций, монолитных частей сборно-монолитных конструкций, замоноличивании стыков.
Противоморозные добавки следует выбирать в зависимости от типа и условий эксплуатации конструкции, темпа строительства, температуры наружного воздуха и технико-экономических показателей.

Кроме того, необходимо учитывать следующее:
1) Приобретение бетоном с противоморозной добавкой критической прочности. Критическая прочность — это прочность бетона в процентном соотношении от проектной, после достижения которой он может быть заморожен без снижения его прочности и других показателей в процессе последующего твердения после оттаивания. Критическая прочность бетона с противоморозными добавками к моменту его замораживания должна составлять 30-20% от проектной. Чем ниже марка бетона, тем выше требуется критическая прочность.

2) Область применения бетонов с противоморозными добавками. Существуют типы конструкции и условия их эксплуатации, когда не рекомендуется применение добавок, например железобетонные конструкции для электрифицированного транспорта и промышленных предприятий, потребляющих электрический ток постоянного напряжения.

3) Сроки загустевания бетонных смесей с противоморозными добавками. Бетонные смеси с некоторыми добавками характеризуются обычными сроками загустевания. Бетонные смеси с добавкой К2СО3 (поташ) характеризуются ускоренными сроками загустевания, поэтому одновременно в состав бетонной смеси необходимо вводить добавку «замедлитель». Эффективным замедлителем является тетрабарат натрия или СДБ сульфатно-дрожжевая бражка. Кроме того температура бетона на выходе из бетоносмесителя не должна превышать +15°С.

Ассортимент противоморозных добавок в настоящее время значительно увеличился: если в 70-80-х годах применялись такие добавки, как поташ + СДБ, нитрит натрия (NaNO2), ФТП (фильтрат технического пентаэретрита), то теперь предлагаются импортные: МС-Rapid 015 (МС-Рапид 015), МС-Rapid 025 (МС-Рапид 025) фирмы МС-Bauchemie; SCALNIT  50 фирмы BASF;  Sika Frostschutz. Есть и российского производства — С-3М15, Криапласт, Штайнберг, Антипласт ПМ, ХимКом, Антифриз-С. Следует отметить, что процент введения в бетонную смесь современных добавок ниже. Все они готовы к применению, набор прочности бетона с этими добавками, твердеющего при отрицательной температуре, более длительный, поэтому применение их более эффективно в комплекте с электрообогревом, электропрогревом, греющим проводом и термоэлектроматами. Применяемые добавки должны соответствовать ГОСТ 24211. Эффективность добавок для бетонов и строительных растворов определяется в соответствии с ГОСТ 30459.
Бетонирование конструкций в зимних условиях следует производить только по специально разработанным технологическим картам, в которых должны быть приведены:
а) особенности технологии приготовления и транспортирования бетонной смеси, обеспечивающие получение заданной температуры этой смеси при выгрузке из бетоносмесителя и у места укладки в конструкцию;
б) требуемая прочность бетона к концу выдерживания и моменту распалубливания;
в) способы и режимы выдерживания бетона;
г) данные о материале опалубки с указанием теплоизоляционных показателей о теплоизоляционных материалах для укрытия неопалубленных поверхностей бетона;
д) потребность энергии, воды, пара, оборудования и специальных материалов;
е) схема размещения скважин и наименования устройств для измерения температуры бетона;
ж) при применении электротермообработки бетона дополнительно указывается схема размещения и подключения электродов или электрообогревателей, требуется электрическая мощность, напряжение и сила тока, тип понижающего трансформатора, сечение и длина проводов;
з) сроки распалубливания и загружения конструкций;
и) особенности техники безопасности при производстве работ.
«Часто встречаются отступления от правил ведения бетонных работ в зимнее время, и не только в зимнее время, — продолжает Евгения Ильинична, — это отсутствие на строительных площадках технологических карт по ведению бетонных работ в зимнее время. В заявках на бетонную смесь не всегда указывают процент введения добавки или температуру окружающей среды, на которую должна вводиться противоморозная добавка, а в заявках на бетон указывают марку, а не класс бетона, удобоукладываемость вообще не указывают. Кроме того, из-за отсутствия времени или специалистов некоторые бетонные заводы не имеют качественно разработанных составов бетона с проверкой жизнеспособности бетонной смеси, набора прочности бетона во времени».
Она также подметила, что в настоящее время контроль за производством бетонных смесей на РБУ со стороны контролирующих органов отсутствует. Технадзоры на строительных площадках не всегда в курсе этих вопросов.
Однако контроль качества бетона должен осуществляться не только на стадии приготовления бетонной смеси, но и на строительной площадке. Особому контролю подвергается:
а) подготовка опалубки к бетонированию, проверка наличия снега и наледи;
б) контроль фактического температурного режима заданному, по которому предварительно оценивается достигнутая прочность бетона;
в) контроль и оценка прочности бетона конструкции (распалубочная, проектная).
А ведь от профессионального контроля бетона на всех этапах зависит его качество, а следовательно, снижаются издержки предприятий на устранение брака и переделок.
Вступивший в действие в 2012 году ГОСТ 18105-2010 «Правила контроля и оценки прочности» предусматривает оценку прочности осуществлять по контрольным образцам, твердеющим в идентичных условиях с конструкцией (что невозможно выполнить на строительной площадке) или неразрушающим методом контроля ГОСТ 22690 и ГОСТ 17624.
В заключении Советова отметила, что в плане ведения бетонных работ как в летний, так и в зимний период наметились сдвиги в лучшую сторону. Увеличилось применение пластифицирующих и противоморозных добавок. Активно применяется греющий провод, термоэлектрические маты. Проводится проверка прочности бетона по образцам-кубам, твердеющим в условиях, предусмотренных ГОСТ, и неразрушающим методом контроля после тепловлажностной обработки и в проектном возрасте.