Главная

Твердение бетона в мороз

В последние годы в Карелии и Петрозаводске при строительстве из монолитного бетона все чаще возникает необходимость перехода от сезонных работ к круглогодичным. Если производство бетонной продукции на заводах ЖБИ в России мало зависит от сезонной температуры, то в строительстве из монолитного бетона при температурах ниже 5° С в связи с замедлением твердения и опасностью разрушения молодого бетона морозом при строительстве необходимо принятие специальных мер.

При зимнем строительстве к твердению бетона предъявляются два основных требования: бетон должен достигать распалубочной прочности в оптимальные сроки и подвергаться первым воздействиям отрицательных температур лишь после достижения устойчивости к замораживанию.
При превращении воды в лед ее объем увеличивается на 9%. Если в бетоне с очень низкой прочностью вода замерзает в порах, то в результате возникающего гидравлического давления происходит частичное разрушение цементного камня и нарушение его сцепления с заполнителем, что приводит к потере прочности бетона. Поэтому молодой бетон будет устойчивым к замораживанию в том случае, если он имеет достаточную прочность, позволяющую ему выдерживать раннее замораживание и попеременное замораживание н оттаивание без повреждений текстуры. О величине этой минимальной прочности, называемой прочностью к моменту раннего замораживания, существуют различные мнения. В то время как в Указаниях Международного объединения учреждений по испытаниям материалов при зимних работах для всех марок бетона предусматривается минимальная прочность 5 МПа, в литературе указывается на необходимость установления этой величины отдельно для каждой марки бетона. Необходимость такой градации вытекает из того, что для исключения разрушения поры и капилляры цементного камня должны иметь определенные размеры. При более высоких марках бетона с небольшим значением В/Ц для этого достаточна более низкая степень гидратации и тем самым меньший процент конечной прочности, чем при более низких марках, несмотря на повышение требуемых абсолютных значений.

Марка бетона

Процент от марки бетона

Rg, МПа

В 160

44

7

В 225

38

8,5

В 300

35

10,5

В 450

28

12,5

Следует четко различать стойкость к одноразовому замораживанию, стойкость к раннему замораживанию, попеременному замораживанию и оттаиванию молодого бетона и морозостойкость. Бетон производства любого завода лишь тогда морозостоек, когда он выдерживает большое число циклов попеременного замораживания и оттаивания без значительного снижения прочности. Это требует достижения им заданной прочности Поэтому для конструкций, подвергающихся сразу после распалубки большому числу циклов замораживания-оттаивания, бетон уже при распалубке должен иметь прочность, соответствующую его марке. Для этого требуются либо более длительные сроки нахождения в опалубке более высокая температура бетона, либо же избыточный расход цемента

В случае использования конструкций, подвергающихся особенно сильным напряжениям (например, конструкции из предварительно напряженного бетона для несущих элементов мостов), относительная прочность бетона к моменту наступления первых морозов должна составлять 70% от прочности бетона данной марки, что превышает прочность при раннем замораживании. Эта дополнительная прочность необходима для того, чтобы поверхностный слой бетона, особенно подверженный повреждению, мог противостоять морозу, обеспечивая защиту арматуры от коррозии.

Если бетон подвергается действию температур ниже 0° С непосредственно после распалубки, то он должен к этому моменту быть устойчивым к замораживанию. Как показывает сравнение требуемых распалубочных прочностей бетона с его прочиостями при ранием замораживании, последние, как правило, ниже, так что при распалубке обеспечивается устойчивость к замораживанию

Особенно большое значение она имеет для поверхностей, не заключенных в опалубку. На строительстве часто забывают, что именно эти поверхности, подвергающиеся в дальнейшем сильному износу, необходимо особенно тщательно защищать от мороза теплозащитными материалами (например, соломенными матами или пенопластом), пока не будет достигнута требуемая прочность при замораживании.
О благоприятном действии на морозостойкость дополнительного буферного пространства в виде хорошо распределенных круглых воздушных пор здесь говорится кратко. Эти образованные воздухововлекающими добавками поры снижают возникающее при замораживании гидравлическое давление.
Итак, для успешного использования бетона производства нашего завода ЖБИ, нужно следовать следующим правилам:

  • распалубочная прочность бетона должна, как правило, обеспечивать его стойкость к раннему замораживанию Благодаря этому к моменту распалубки бетон устойчив к действию попеременного замораживания и оттаивания;
  • поверхности, не заключенные в опалубку, необходимо защищать от мороза, пока не будет достигнута требуемая прочность бетона;
    для конструкций, подвергающихся особенно высоким нагрузкам, относительная прочность должна быть еще выше для обеспечения антикоррозионной защиты арматуры;
  • бетон может противостоять большому числу циклов замораживания-оттаивания без сильных повреждений лишь при достижении им полной прочности (100% прочности для данной марки бетона).