Zima Bodite pozorni na antifriz za beton, to znanje o antifrizu poznate?

1. Pravilnik o datumih začetka in konca zimske gradnje

Gradnja betonskih konstrukcij mora sprejeti zimske gradbene ukrepe. Za datum začetka zimske gradnje se lahko vzame prvi dan, ko temperatura pet dni zapored ostane pod 5 stopinj. Končni datum je določen kot prvi dan, ko temperatura pet zaporednih dni ostane stalno nad 5 stopinj. Obdobje med začetnim in končnim datumom je zimsko gradbeno obdobje za beton.

2. Vpliv temperature na lastnosti betona

Nizke temperature okolja upočasnijo reakcijo hidratacije cementa, kar vpliva na razvoj trdnosti betona. Eksperimenti kažejo, da se za vsako stopinjo padca temperature hidratacijska aktivnost cementa zmanjša za približno 5–7 %. V razponu od 1 stopinje do 0 stopinje se hidratacijska aktivnost cementa občutno zmanjša, hidratacija pa postane izjemno počasna. Ko temperatura pade pod 0 stopinjo, prosta voda v betonu začne zmrzovati. Pri približno -15 stopinjah skoraj vsa prosta voda zmrzne, kar popolnoma ustavi procese hidracije in strjevanja cementa.

Ko voda preide v trden led, se njena prostornina poveča za približno 9%, kar povzroči notranje napetosti v betonu. To povzroči relativni premik med agregati in delci cementa, notranja vlaga pa migrira proti površini z negativno temperaturo, pri čemer se znotraj betona tvorijo ledeni grozdi, ki vodijo do lokaliziranih strukturnih poškodb.

Če sveže vlit beton zmrzne prezgodaj, se njegova končna trdnost znatno zmanjša, izguba trdnosti pa lahko doseže 50 % projektiranega razreda in lahko pride do strukturne okvare. Če pa beton zmrzne po doseganju svoje kritične trdnosti, je izguba trdnosti minimalna in celotna strukturna poškodba ni verjetna.

Dodajanje antifriza vodi za mešanje betona zniža zmrzišče vodne raztopine. Obseg znižanja zmrziščne točke je odvisen od vrste in količine uporabljenega sredstva proti zmrzovanju ali koncentracije raztopine. Učinkovitost sredstva proti zmrzovanju je v veliki meri odvisna od koncentracije raztopine in negativnih temperaturnih vrednosti, ki jih doživlja strjeni beton.

Glavni namen dodajanja sredstva proti zmrzovanju betonu je ohraniti zadostno količino tekoče faze pri negativnih temperaturah, kar omogoča nadaljevanje hidratacije cementa. Ko se temperature dvignejo, se lahko trdnost betona še naprej razvija in doseže ali preseže projektno oceno.

3. Varnostni ukrepi za zimsko betonsko gradnjo

Betonska zimska konstrukcija zahteva vlivanje in utrjevanje pri pozitivnih temperaturah. Opraviti je treba toplotne izračune za segrevanje surovin in procese mešanja, transporta, vlivanja in strjevanja betona, ki jih je treba nato upoštevati med gradnjo.

(1) Zahteve za materiale in ogrevanje

Cement, ki se uporablja za pripravo betona pozimi, naj bo po možnosti visokoaktiven portlandski cement z visokim sproščanjem toplote ali navaden portlandski cement. Vrsto cementa, uporabljenega za utrjevanje s paro, je treba določiti s testiranjem. Trdnost cementa ne sme biti nižja od razreda 42,5, vodocementno razmerje pa ne sme presegati 0.6. Cementa ne smemo neposredno segrevati. 1-2 dni pred uporabo ga je treba shraniti v toplih lopah, temperatura v lopi pa naj bo nad 5 stopinj.

Ker je specifična toplotna kapaciteta vode približno petkrat večja od specifične toplotne kapacitete peska in agregatov, je za mešanje betona pozimi najbolje uporabiti segreto vodo. Vendar pa mora temperatura ogrevanja vode ustrezati določenim vrednostim.

Agregate je treba vnaprej očistiti in shraniti, da zagotovite, da na njih ni zmrznjenih grudic in ledu. Mesta za skladiščenje agregatov pozimi morajo biti na dvignjenih lokacijah, kjer ni vode.

Temperatura peska in agregatov, ki se uporabljajo za mešanje zimskega betona, mora ustrezati zahtevam toplotnih izračunov. Metode ogrevanja se lahko razlikujejo glede na lokacijo, vendar je prednostno ogrevanje s paro.

Ne glede na način ogrevanja surovin je treba pri načrtovanju ogrevalne opreme določiti največjo dnevno porabo materiala in zahtevano temperaturo. Na podlagi začetne temperature in specifične toplote materialov je mogoče izračunati skupno potrebno toploto. Za določitev vrste, obsega in količine virov toplote je treba upoštevati tudi toplotne izgube med procesom ogrevanja.

(2) Mešanje

Betona pozimi ne smemo mešati na prostem. Povsod, kjer je to mogoče, je treba postaviti tople lope in dati prednost mešalnikom z veliko prostornino, da se zmanjšajo izgube toplote iz betona. Pred mešanjem je treba mešalnik sprati z vročo vodo ali paro. Čas mešanja betona je treba podaljšati za 50 % v primerjavi z običajnimi temperaturami. Ker mešanje cementa z vodo pri približno 80 stopinjah povzroči hitro strjevanje, mora biti zaporedje mešanja naslednje: najprej dodajte vodo in agregate, nato dodajte cement. Če vroča voda ne pride neposredno v stik s cementom, lahko vodo segrejemo na 100 stopinj.

(3) Prevoz

Čas transporta in razdalja za beton morata zagotoviti, da ne pride do segregacije ali izgube plastičnosti. Glavni ukrepi vključujejo zmanjšanje časa in razdalje prevoza, uporabo transportnih orodij z veliko zmogljivostjo in uporabo ustrezne izolacije.

(4) Polivanje in strjevanje

Pred vlivanjem odstranite zmrzal ali umazanijo na šablonah in armaturi. Hitrost vlivanja je treba pospešiti, da preprečimo prekomerne izgube toplote. Temperatura betona pri izpustu iz mešalnika ne sme biti nižja od 10 stopinj, temperatura betona v kalupu pa ne sme biti nižja od 5 stopinj. Pri uporabi ogrevanega sušenja temperatura betona pred strjevanjem ne sme biti nižja od 2 stopinj.

Kadar se monolitne konstrukcije nanašajo na toplotno utrjevanje, je treba konstrukcijske spoje postaviti na mesta z minimalno toplotno obremenitvijo. Če temperatura strjevanja preseže 40 stopinj, bodo visoke temperature povzročile notranje toplotne napetosti v strukturi. Zato je treba pred gradnjo pridobiti mnenje projektantske enote in konstrukcijske stike ustrezno umestiti znotraj razpona. Ko se cement strdi na gradbenih spojih, je treba s pretokom zraka 3–5 atmosfer odpihniti cementni film, umazano vodo in ohlapne agregate s površine lepljenja.