Žiemą atkreipkite dėmesį į betono antifrizą. Ar žinote šias antifrizo žinias?

1. Žiemos statybų pradžios ir pabaigos datos nuostatai

Betoninių konstrukcijų statyboje turėtų būti taikomos žiemos statybos priemonės. Žiemos statybų pradžios data gali būti laikoma pirmąja diena, kai penkias dienas iš eilės temperatūra išlieka žemesnė nei 5 laipsniai. Pabaigos data nustatoma kaip pirmoji diena, kai penkias dienas iš eilės temperatūra išlieka aukštesnė nei 5 laipsniai. Laikotarpis tarp pradžios ir pabaigos datos yra žiemos betono statybos laikotarpis.

2. Temperatūros įtaka betono savybėms

Žema aplinkos temperatūra lėtina cemento hidratacijos reakciją, o tai turi įtakos betono stiprumo vystymuisi. Eksperimentai rodo, kad kas 1 laipsnį temperatūros kritimo cemento hidratacijos aktyvumas sumažėja apie 5–7%. Nuo 1 laipsnio iki 0 laipsnio cemento hidratacijos aktyvumas žymiai sumažėja, o hidratacija tampa itin lėta. Kai temperatūra nukrenta žemiau 0 laipsnio, laisvas vanduo betone pradeda užšalti. Esant maždaug -15 laipsniui, beveik visas laisvas vanduo užšąla, visiškai sustabdydamas cemento hidratacijos ir kietėjimo procesus.

Vandeniui virstant į kietą ledą, jo tūris padidėja apie 9%, sukuriant vidinius betono įtempius. Tai sukelia santykinį užpildų ir cemento dalelių poslinkį, o vidinė drėgmė migruoja link neigiamos temperatūros paviršiaus, sudarydama betono viduje ledo sankaupas, kurios sukelia vietinius konstrukcinius pažeidimus.

Jei ką tik išlietas betonas užšąla per anksti, jo ribinis stiprumas žymiai sumažėja, stiprumo praradimas gali siekti 50 % projektinės klasės ir gali atsirasti konstrukcijos gedimas. Tačiau jei betonas užšąla pasiekęs kritinį stiprumą, stiprumo praradimas yra minimalus, o bendras konstrukcijos pažeidimas mažai tikėtinas.

Į betono maišymo vandenį įpylus antifrizo, vandens tirpalo užšalimo temperatūra sumažėja. Užšalimo temperatūros sumažėjimo laipsnis priklauso nuo naudojamo antifrizo tipo ir kiekio arba tirpalo koncentracijos. Antifrizo efektyvumas labai priklauso nuo tirpalo koncentracijos ir neigiamų temperatūros verčių, kurias patiria sukietėjęs betonas.

Pagrindinis antifrizo įpylimo į betoną tikslas yra palaikyti pakankamai skystos fazės esant neigiamai temperatūrai, leidžiant tęsti cemento hidrataciją. Kai temperatūra pakyla, betono stiprumas gali toliau vystytis ir pasiekti arba viršyti projektinę klasę.

3. Atsargumo priemonės žiemos betono statybai

Betoninėms žiemos konstrukcijoms reikia išpilti ir kietinti esant teigiamai temperatūrai. Reikėtų atlikti terminius žaliavų šildymo ir betono maišymo, transportavimo, liejimo ir kietėjimo procesų skaičiavimus, kurių vėliau reikia laikytis statybos metu.

(1) Reikalavimai medžiagoms ir šildymui

Cementas, naudojamas betonui ruošti žiemą, turėtų būti didelio aktyvumo, didelio karščio atpalaidavimo portlandcementis arba paprastas portlandcementis. Kietinant garais naudojamo cemento tipas turi būti nustatytas atliekant bandymus. Cemento stiprumas neturi būti mažesnis nei 42,5 klasė, o vandens ir cemento santykis neturi viršyti 0,6. Cemento negalima kaitinti tiesiogiai. Laikyti šiltose pastogėse 1–2 dienas prieš naudojimą, palaikant aukštesnę nei 5 laipsnių temperatūrą.

Kadangi vandens savitoji šiluminė talpa yra maždaug penkis kartus didesnė už smėlio ir užpildų, žiemą betonui maišyti geriausia naudoti pašildytą vandenį. Tačiau vandens šildymo temperatūra turi atitikti nurodytas vertes.

Užpildai turi būti iš anksto nuvalyti ir saugomi, kad juose nebūtų užšalusių gumulėlių ir ledo. Žiemą nerūdinių medžiagų laikymo vietos turėtų būti aukštos, neužmirkusiose vietose.

Žiemos betono maišymui naudojamo smėlio ir užpildų temperatūra turi atitikti šiluminių skaičiavimų reikalavimus. Šildymo būdai gali skirtis priklausomai nuo vietos, tačiau pirmenybė teikiama šildymui garais.

Nepriklausomai nuo žaliavų šildymo būdo, projektuojant šildymo įrangą reikia nustatyti maksimalų paros medžiagų suvartojimą ir reikiamą temperatūrą. Remiantis pradine temperatūra ir specifine medžiagų šiluma, galima apskaičiuoti bendrą reikalingą šilumą. Norint nustatyti šilumos šaltinių tipą, mastą ir kiekį, taip pat reikia atsižvelgti į šilumos nuostolius šildymo proceso metu.

(2) Maišymas

Betono negalima maišyti lauke žiemą. Kur įmanoma, reikia statyti šiltas pastoges, o pirmenybė turėtų būti teikiama didelės talpos maišytuvams, kad betono šilumos nuostoliai būtų kuo mažesni. Prieš maišant maišytuvą reikia nuplauti karštu vandeniu arba garais. Betono maišymo laikas turėtų būti pailgintas 50%, palyginti su normalia temperatūra. Kadangi sumaišius cementą su vandeniu maždaug 80 laipsnių temperatūroje, greitai sustingsta, maišymo seka turėtų būti tokia: pirmiausia įpilkite vandens ir užpildų, tada įpilkite cemento. Jei karštas vanduo tiesiogiai nesiliečia su cementu, vanduo gali būti pašildytas iki 100 laipsnių.

(3) Transportas

Betono transportavimo laikas ir atstumas turi užtikrinti, kad nebūtų atsiskyrimo ar plastiškumo praradimo. Pagrindinės priemonės yra transportavimo laiko ir atstumo sumažinimas, didelės talpos transportavimo įrankių naudojimas ir tinkama izoliacija.

(4) Pilimas ir kietėjimas

Prieš pilant, ant šablonų ir armatūros turi būti pašalintas šerkšnas ar nešvarumai. Išpylimo greitis turi būti padidintas, kad būtų išvengta per didelių šilumos nuostolių. Betono temperatūra išleidžiant iš maišyklės turi būti ne žemesnė kaip 10 laipsnių, o įdėjus į formą – ne žemesnė kaip 5 laipsniai. Kai naudojamas kaitinamas kietėjimas, betono temperatūra prieš kietėjimą turi būti ne žemesnė kaip 2 laipsniai.

Kai monolitinės konstrukcijos kietinamos kaitinant, konstrukcinės jungtys turi būti dedamos tose vietose, kuriose šiluminis įtempis yra minimalus. Jei kietėjimo temperatūra viršija 40 laipsnių, aukšta temperatūra konstrukcijoje sukels vidinius šiluminius įtempius. Taigi, prieš statant reikia pasitarti su projektavimo padaliniu, o konstrukcines siūles reikia tinkamai išdėstyti tarpatramyje. Cementui sustingus ties konstrukcijų siūlėmis, 3–5 atmosferų oro srautais nupūsti cemento plėvelę, nešvarų vandenį ir birius užpildus nuo jungiamojo paviršiaus.