Зимовими умови бетонування вважаються при середньодобовій температурі зовнішнього повітря нижче 5 ° С і мінімальної добової температурі нижче 0 о С. При замерзанні вода не вступає в хімічну взаємодію з це-ментом, а без цього не може відбуватися твердіння бетону. Крім того, замерзаючи, вода збільшується в об'ємі (до 9%), руйнуючи стінки пір, в які вона укладена, в результаті чого порушується структура бетону, а що утворюється на поверхні гравію або щебеню крижана плівка порушує зчеплення його з розчином і, отже, після відтавання - моно-літность бетону.
При зимовому бетонуванні необхідно, щоб бетон до замерзання набрав так звану критичну міцність. тобто міцність, при кото-рій заморожування бетону вже не може порушити його структуру і Повло-ять на кінцеву міцність. Ця міцність повинна бути достатньою для розпалублення бетону і витримування тих навантажень, які на нього почнуть діяти навесні.
Приготування бетонної суміші повинен здійснюватися в обігріваються бетонозмішувальних установках, використовуючи при цьому підігріту воду і від-танули або підігріті наповнювачі. Температура підігріву повинна забезпечувати отримання бетонної суміші встановленої температури. При приготуванні бетонної суміші на портландцементі, шлакопортландцементі, пуцолановому портландцементе марок нижче М600 температура води повинна бути не більше 70 о С, бетонної суміші при виході з суміші-теля - не більше 35 о С; на швидкотвердіючу портландцементе і портландцементі марки М600 і вище - води - не більше 60 о С, суміші - не більше 30 о С; на глиноземному портландцементе - води - не більше 40 о С, суміші - не більше 25 о С.
Температура бетонної суміші з противоморозні добавками на виході з бетонозмішувача призначається будівельною лабораторією з урахуванням впливу добавок на терміни схоплювання цементу. Температура бетонної суміші після транспортування не повинна бути нижче розрахункової.
Бетонування при негативних температурах можна виконувати при зведенні монолітних конструкційпрактіческі будь-якого типу і будь-яких раз-мерів, застосовуючи різні безобогревному методи витримування бетону (використання тепла грунту, хімічних протиморозних добавок, методу термоса), теплову обробку бетону (електропрогрев, обігрів бетону електрикою, паром або теплим повітрям) або їх комбінації.
Укладання бетонної суміші слід проводити після відігрівання промороженого підстави. З підстави, раніше укладеного бетону, опалубки і арматури перед бетонуванням в зимових умовах повинні бути видалені сніг і полій (бажано струменем гарячого повітря під ковпаком). Знімати полій парою або гарячою водою забороняється. Арматура повинна бути очищена від відшарувалася іржі. Укладання бетонної суміші слід вести безперервно, в разі виникнення внутрізмінних перерв в бетонуванні свіжу поверхню слід утеплити, а при необхідності обігріти. Випуски арматури забетонованих конструкцій повинні бути ук-рити або утеплені на висоту (довжину) не менше ніж 0,5 м.
Після укладання бетону в конструкцію поверхню, незахищену опалубкою, щоб уникнути втрати вологи або підвищеного зволоження за рахунок атмосферних опадів, слід після закінчення бетонування негайно вкривати шарами паро- та гідроізоляційний матеріал (поліетиленова плівка, руберойд та ін.) І шаром теплоізоляційного матеріалу (тирса, шлак, мінеральна вата, грунт і т.д.).
Витримка і термообробка бетону. Для конструкцій з модулем поверхні (Мп) не більше 6-8 слід застосовувати найбільш простий і економічний спосіб термоса. Суть методу заклю-чає в укладанні бетонної суміші в утеплену опалубку і твердінні її до придбання необхідної міцності в процесі повільного охолодження. Кількість теплоти бетонної суміші, одержане нею при приготуванні, і тепловиділення (екзотермії) при твердінні це-мента повинні бути не менше кількості теплоти, яку бетон віддає в навколишнє середовище. Температура бетонної суміші, укладеної в опалубку, до початку витримування встановлюється розрахунком, але повинна бути не нижче 5 о С. Пошарове бетонування масивних монолітних конструкцій з витримкою по методу термоса слід вести так, щоб температура бетону в укладеному шарі до перекриття його наступним не падала нижче передбаченої розрахунком. Укладений бетон негайно ховається брезентом або плівкою з синтетичних матеріалів і необхідним з розрахунку шаром теплоізоляції.
Міцність бетону без протиморозних добавок монолітних і Сборномонолітна конструкцій до моменту замерзання повинна бути не нижче нормативної. Для забезпечення умов тверднення бетону при негативних температурах в бетонну суміш слід вводити противоморозні добавки -суміш солей, сильні електроліти: хлорид кальцію, хлорид натрію, нітрит натрію, поташ, поліметалічний водний концентрат. поєднуючи їх з добавками поверхнево-активних речовин. Такі добавки знижують температуру замерзання рідкої фази і дозволяють бетонів набирати необхідну міцність при температурі нижче 0 о С.
Попередній розігрів бетонної суміші дозволяє витримувати способом термоса забетоновані конструкції з модулем поверхні до 10. Укладання в утеплену опалубку швидко розігрітій (протягом 10-15 хв) до 70-80 о С бетонної суміші інтенсифікує тепловиділення цементу і набір бетоном міцності.
В умовах перевезення бетонної суміші переважно автосамосвалами і укладання її за схемою "кран-баддя" предвари-вальний розігрів виробляється в бункерах, цебрах і кузовах автосамоскидів на спеціально обладнаних постах електроразогрева.
Попередньо розігріта бетонна суміш може бути приготовлена з протиморозною добавкою, завдяки якій твердіння бетону може відбуватися після охолодження до температури 10-15 о С.
Електропрогрів бетону здійснюється за рахунок теплоти, що отримується при пропущенні перемінного струму по стрижневим, струнним і іншим електродів, що встановлюються в свіжоукладеному бетоні або на його поверх-ності (периферійний електропрогрев) і підключеним до трифазних транс-форматорів (однофазні з'єднують в трифазні групи). Таке подключе-ня створює більш рівномірний температурне поле і виключає перегрів окремих ділянок бетону.
Електропрогрів бетону можна здійснювати в комбінації з застосований-ням протиморозних добавок. Особливо при бетонуванні тонкостінних конструкцій, замонолічування стиків без попереднього обігріву стикуються елементів-тов і в інших випадках, коли покладений бетон може замерзнути до на-чала електропрогрева. Температура бетонної суміші, укладеної в опалубку, до початку термообробки повинна бути не нижче 0 о С. Температура в процесі витримування і теплової обробки бетону визначається розрахунком, але повинна бути не вище: на портландцементі 80 о С, шлакопортландцементі - 90 о С. Електрообігрівання бетону здійснюється від нагрівають поверхонь (термоактивній або гріє опалубки), нагрівальних проводів або за допомогою передачі бетону теплоти випромінювання (інфрачервоний обігрів).
Термоактивні (гріють) опалубки складаються із сталевих опалубних щитів, оснащених електронагрівачами, в якості яких використовують трубчасті електричні нагрівачі (ТЕНи), нагрівальні кабелі та проводи, вуглеграфітові тканину і ін.
Для обігріву бетону за допомогою нагрівальних проводів використовують недіфіцітние дроти зі сталевою або вуглеграфітової житлової в полімерній термостійкої ізоляції. Їх закріплюють на арматурних стержнях сіток і каркасів або на шаблонах перед укладанням бетонної суміші.
Мал. 13.14.Схеми попереднього електроразогрева бетонної суміші
I - обладнання та пост для електроразогрева бетонної суміші в поворотній бадді:
а - поворотна цебер для електроразогрева бетонної суміші;
б - схема поста для електроразогрева бетонної суміші:
1 - пластини-електроди; 2 - відбійний брус; 3 - підйомна петля; 4 - струмопровідні пристрої; 5 - вібратор; 6 - корпус бадді; 7 - кабель; 8 - заземлення; 9 - огородження;
10 - хвіртка; 11 - ворота для в'їзду автосамоскидів.
II - установка для електроразогрева бетонної суміші в кузові автомобіля:
а - електроразогрев бетонної суміші в кузові автомобіля;
б - схема поста для електроразогрева бетонної суміші:
1 - автосамосвал; 2 - опускні електроди; 3 - тельфер;
4 - естакада; 5 -загородження; 6 - шлагбаум;
7 - трансформаторна підстанція; 8 - заземлення; 9 - пульт управління
Провід працює як нагрівач опору, і віддається їм теплота нагріває бетон до температури 50-70 о С.
Як джерела інфрачервоних променів використовуються ТЕНи з температурою поверхні 300-600 о С, карборундові стрижневі випромінювачі з температурою поверхні 1300-1500 о С, кварцові трубчасті випромінювачі з температурою спіралі до 2300 о С. Під час прогріву інфрачервоними променями щоб уникнути пересушування бетону його неопалубленних поверхні необхідно захищати від випаровування вологи (наприклад, полімерною плівкою).
Температурні режими обігріву бетону приймаються такими ж, як при інших способах електротермообработкі. Захист бетону від тепловтрат проводиться за допомогою мінераловатних плит або іншого утеплите-ля. Для виключення крокової напруги при порушенні ізоляції проводів арматура та інші металеві частини заземляются.
Індукційний нагрів бетону полягає в тому, що навколо прогрі-ваемой конструкції укладають витки ізольованого проводу, по якому пропускають змінний струм. Арматура та сталева опалубка при цьому стають ніби сердечником індукційної котушки, і в них починають циркулювати індукційні (вихрові) струми. Ці струми розігрівають арматуру і опалубку. За рахунок теплопередачі відбувається нагрів бетону.
Обігрів бетону паром застосовують на будівельних майданчиках, де досить дешевого пара і грунти допускають додаткове зволоження. Укладений бетон накривають двома шарами брезенту або дерев'яними ковпаками, захищеними зсередини толем. У простір, що утворився пропускають насичений пар під тиском не більше 0,7 МПа. Крім парових сорочок для паропрогрева використовують спеціальну капілярну опалубку.
Обігрів бетону гарячим повітрям у зв'язку зі значними втратами теплоти застосовується при невеликій негативній температурі зовнішнього повітря і герметичній теплової ізоляції.
Бетонування в тепляках дозволяє виконувати бетонні роботи в умовах, близьких до літніх. Тепляк є тимчасовий намет з брезенту, полімерної плівки або інших матеріалів, що повністю закриває споруда або ту його частину, де проводиться укладання та витримування бетону. Постійну позитивну температуру і вологість в тепляках підтримують за допомогою калориферних установок.
Распалубліваніі конструкцій допускається при різниці температур зовнішніх шарів бетону і повітря при распалубліваніі з коефіцієнтом-те армування до 1%, до 3 і більше 3% для конструкцій з модулем поверхні: від 2 до 5 повинна бути не більше 20, 30 і 40 о С відповідно ; понад 5 - не більше 30, 40 і 50 о С. Міцність бетону при завантаженні конструкцій розрахунковим навантаженням повинна бути не менше 100% проектної