ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ

Противоморозные добавки – это химические соединения, вводимые в бетонную смесь в количестве 2…10 % массы цемента (в зависимости от вида добавки и температуры бетона) и способствующие твердению бетона при отрицательных температурах. Эти добавки ускоряют процесс твердения бетона, снижают температуру замерзания воды и, следовательно, позволяют увеличить продолжительность твердения бетона. К добавкам, ускоряющим твердение, относятся хлорид кальция, хлорид натрия, нитрит натрия, сульфат натрия. К добавкам, снижающим температуру замерзания воды в бетоне, относится поташ и др.

Область применения данной технологии – бетоны в конструкциях, армированных конструктивной арматурой с защитным слоем бетона не менее 50 мм. Количество противоморозных добавок определяют в процентном отношении к массе цемента. Подбор состава бетона с требуемыми добавками осуществляют с учетом типа и условий эксплуатации монолитной конструкции, температуры наружного воздуха. Количество вносимых добавок увеличивается при возрастании значения отрицательной температуры относительно расчетной.

Применению бетонов с противоморозными добавками должно предшествовать испытание образцов на коррозийное воздействие добавок на бетон, образование высолов на наружной поверхности бетона, скорость твердения бетона и его прочностные характеристики.

Температура бетона с противоморозными добавками к началу выдерживания должна оставаться положительной. Ее значение должно превышать температуру наружного воздуха не менее чем на 5° С со знаком «+» (температура воздуха – 13°С, температура укладываемого бетона не менее +18°С). Незаопалубленные поверхности монолитных конструкций должны быть теплоизолированы для предотвращения вымораживания влаги с этих участков.

Если после укладки бетона температура его стала ниже расчетной, принятой при установлении концентрации водных растворов противоморозных добавок, то уложенный бетон утепляют или прибегают к искусственному обогреву до момента достижения бетоном необходимой прочности. Добавки эффективно ускоряют в 1,2...2 раза процесс твердения.

Действуют ограничения в применении некоторых противоморозных добавок для предварительно напряженных конструкций и конструкций, подвергаемых динамическим нагрузкам. Растворы хлористых солей не допускается использовать при замоноличивании стыков сборных железобетонных конструкций, имеющих выпуски арматуры или закладные детали без проведения их химзащиты. Применение бетона с противоморозными добавками не допускается в конструкциях, подвергающихся тепловым воздействиям свыше 60 °С (во время эксплуатации), в конструкциях, соприкасающихся с агрессивной средой, содержащей примеси кислот, щелочей и сульфатов. Нельзя использовать солевые добавки и при расположении конструкции на расстоянии менее 100 м от источников тока высокого напряжения.

Определены предельные температуры наружного воздуха для применения противоморозных добавок: минус 15°С – для хлористых солей, нитрата и нитрита натрия; минус 25°С – для поташа.

Холодные бетоны – это бетоны с химическими добавками, вводимыми в бетонную смесь при ее приготовлении в больших количествах (10…15 % массы цемента). Холодные бетоны приготовляют на подогретой воде, а после укладки в неутепленную опалубку во избежание вымораживания воды из верхних слоев бетона защищают утепляющими матами.

Следует иметь в виду, что холодные бетоны при отрицательной температуре к концу 28 сут набирают не более 40…50 % проектной прочности.

Используют холодные бетоны ограниченно из-за чрезмерной коррозии арматуры и снижения прочностных свойств. Их применяют для неармированных и в основном неответственных конструкций – подготовка под полы и фундаменты, подбетонки, основания дорожных покрытий и т.д.

В строительной практике широко используют комплексные способы выдерживания бетона. Так, для сокращения сроков твердения бетона с противоморозными добавками используют метод «термоса» приготавливая бетонную смесь на подогретых составляющих и воде с последующей теплоизоляцией выдерживаемого бетона.

Перспектива методов зимнего бетонирования с использованием добавок заключается в создании новых, недорогих и эффективных добавок в бетон как ускорителей твердения, так и противоморозных. Необходимо разработать программы расчетов потребности в добавках для самых разнообразных случаев, их применения и возможности дополнительных оперативных расчетов, а также текущего компьютерного контроля за условиями выдерживания бетона непосредственно на объекте, что позволит принимать оперативные решения по корректировке условий выдерживания бетона и сократить трудовые и финансовые затраты на реализацию применяемых методов зимнего бетонирования.

ПРОИЗВОДСТВО ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ

Рассматриваемые вопросы:

6.1. Основные свойства и способы разработки мёрзлых грунтов.

6.2. Способы предохранения грунтов от промерзания.

6.3. Способы рыхления и оттаивания мёрзлых грунтов.

6.4. Разработка мёрзлого грунта без предварительного рыхления.

6.5. Контроль качества земляных работ. Охрана труда при производстве земляных работ.

Тематика вопросов контрольного тестирования:

Как изменяются свойства грунтов при замерзании?

Какие грунты имеют наибольшую величину пучения при замерзании?

Основные методы разработки грунта в зимних условиях, выбор оптимального варианта.

Способы предохранения грунтов от промерзания.

Способы рыхления мерзлых грунтов.

Способы оттаивания мерзлых грунтов.

Методы разработки мерзлого грунта без предварительного рыхления.

Перечень работ по операционному контролю качества земляных работ.

Перечень работ по отбору проб и методы оценки свойств грунтов?

Основные требования охраны труда при производстве земляных работ.