Beton se pri nizkih temperaturah nekoliko nad ničlo upočasni, negativne vrednosti pa uničijo strukturo umetnega kamna. Vlivanje betona pozimi pomeni, da voda nima časa reagirati s cementom, zamrzne in poveča svojo prostornino. Napetosti, ki nastanejo v notranjosti, uničijo beton, ki ni pridobil trdnosti. S prihodom toplote se voda odtali in strjevanje nadaljuje. Toda v telesu materiala so uničene strukture, ki zmanjšujejo nosilnost.
Značilnosti vlivanja betona pri temperaturah pod ničlo
Za utrjevanje betona je potrebno optimalno okolje, če se zrak ne segreje nad +5 °C ali pa se vrednosti znižajo na negativne vrednosti. Ustvarjeni so pogoji vlažnosti in temperature, da se skrajša čas strjevanja in poveča trdnost v zgodnjih fazah.
Metode pospeševanja:
- segrevanje zaradi notranje toplote betonske mase;
- dovod toplote v konstrukcijo od zunaj.
Prva metoda se uporablja za hitro utrjevalne sorte, mešanice visoke trdnosti in fino mlete sorte cementa. Ta skupina vsebuje veziva z nizko porabo tekočine. Betoniranje pri temperaturah pod ničlo se izvaja z dodatkom plastifikatorjev za zmanjšanje potrebne količine vode, kemični dodatki proti zmrzovanju pa pospešijo strjevanje.
Temperatura v produktu je odvisna od količine energije, ki nastane med eksotermnim procesom spajanja molekul vode. Takšna energija včasih ne zadošča za dosego pretržne trdnosti, v razmerah zmrzali pa te stopnje ni mogoče doseči brez dodatnih ukrepov.
- masivne strukture - ne manj kot +5 ° C;
- tankostenske strukture - ne manj kot +20 ° C.
Včasih je mogoče izdelku zagotoviti zadostno količino energije od zunaj, ko so odčitki negativni. Notranja zaloga toplote v betonu se poveča s segrevanjem agregatov in tekočine. Za to se upošteva določena tehnologija za pripravo raztopine na gradbišču, kar zahteva dodatne stroške dela in energije.
Kaj je treba upoštevati pri polaganju betona pozimi
Med pripravo mešanice betonske komponente zaščitimo pred snežnimi zameti, zaledenitvijo in zmrzovanjem. Vezivne komponente hranimo v zaprtih posodah ali vrečah iz materiala, odpornega na vlago. V tovarnah se sestavni deli, agregati in voda segrevajo za distribucijo v mešalnike vozil. Raztopino pripravimo v ogrevanem prostoru, tako da je rezultat masa zahtevane temperature.
Pesek in drobljen kamen segrevata z registri v obliki izmenjevalnikov toplote, skozi telo katerih prehaja para ali voda, segreta na +90°C.Tekočina dobi temperaturo v grelnikih vode, od tam pa se dovaja v dovodne posode. Rezervoarji so nameščeni v bližini mesta priprave in opremljeni z napravo za dozirano drenažo.
Temperatura mase se lahko poveča, če zmes pripravljamo v električnih mešalnikih, ki jih v notranjosti ogrevamo s paro. Mešanica se prevaža v ogrevanih mešalnikih vozil;
Beton se pri temperaturah pod ničlo vlije v tovornjake prekucnike, kjer se zaradi izpušnih plinov temperatura karoserije poveča. Karoserija avtomobila je prekrita s toplotno izoliranimi ščitniki, lesenimi kapami ali ponjavami. Zmes se dostavi na mesto brez dodatnih preobremenitev na poti, da se ne zmanjša količina notranje energije.
Cevi in betonske cevi se pred podajanjem v opaž segrejejo, na koncu dela pa se očistijo s strgali. Pranje z vodo ni dovoljeno, da se prepreči pojav ledu v cevi.
Uporaba aditivov pri vlivanju betona
Komponente proti zmrzovanju:
- natrijev nitrit;
- natrijev klorid + kalcijev klorid;
- natrijev nitrit + kalcijev klorid;
- sečnina + kalcijev nitrat;
- kalcijev nitrat-nitrit + sečnina;
- kalcijev klorid + sečnina;
- pepelika.
Dodatki so izbrani glede na zasnovo, količino ojačitve, prisotnost vrtinčnih tokov in okoliško vreme. Komponente proti zmrzovanju ni mogoče dodati pri vlivanju konstrukcij z napeto ojačitvijo in toplotno ojačano kovino.Modifikatorji se ne uporabljajo pri betoniranju konstrukcij, kjer bo kasneje prišlo do elektrifikacije in se bodo pojavili vrtinčni indukcijski tokovi.
Dodatki proti zmrzovanju upočasnjujejo doseganje trdnosti v primerjavi s časom strjevanja v normalnem okolju in brez dodatkov. Pepelika povzroči, da se beton v 28 dneh pri -50 °C okrepi le za 75 %, medtem ko bi v normalnih okoliščinah mešanica pridobila 100 % trdnost.
Upošteva se učinek dodatnih komponent na mehanske in tehnološke lastnosti raztopine, na primer plastičnost, uporabnost. Betona s sečnino ne moremo segreti nad +40°C, saj se dodatek uniči. Kloridne soli ustvarjajo na površini belkast nanos, ki poslabša videz strukture. Betonska mešanica ne sme vsebovati neraztopljenih delcev soli.
Tehnologija elektro sušenega betona
Elektrode dovajajo električni tok, sprošča se toplota, ki se porabi za povečanje temperature ovoja in betonske mase ter kompenzira izgube energije v okoliški prostor. Ogrevanje betona je odvisno od količine proizvedene energije, način je izbran glede na toplotne izgube v mrazu.
Grelni opaž prenaša toploto iz svojega območja s prenosom toplote:
- plošče iz sljude;
- kabli;
- grelni elementi;
- tkanina iz karbonskega grafita;
- ogrevalne mreže.
Ta metoda je optimalna za temelje (SNiP 303.01 - 1987) in temelje za vgradnjo opreme; uporablja se za stebre, prečke in monolitne dele tal.
Infrardeče ogrevanje je povečanje temperature betona zaradi oddajnikov ustreznih valov, usmerjenih na površino armiranobetonskega izdelka.
Uporablja se za naslednja dela:
- segrevanje zmrznjenih tal in betona, opažev, armatur;
- zmanjšanje časa strjevanja v drsnih opažih;
- pridobitev toplotne zavese na mestih, ki niso dostopna električnemu ogrevanju.
Fazna shema določa način izmenjave toka v strukturi. Če sta nasprotni elektrodi povezani z različnimi poli, teče tok skozi celotno betonsko maso. Če so sosednje plošče povezane z različnimi poli, tok segreje robove betona, notranjo plast pa ogreva začetna vsebnost toplote.
Toplotna izolacija betona
Obstajajo različni načini staranja mešanice:
- termos;
- termos z uporabo pospeševalnikov strjevanja mase;
- termos z uporabo kombiniranih snovi, ki hkrati pospešijo strjevanje in izboljšajo plastičnost.
Toplotna izolacija je ekonomična možnost za vlivanje betona pri temperaturah pod ničlo. Uporabi se energija, pridobljena pri strjevanju zmesi, ki se zaradi toplega opaža shrani v maso. Masa pridobiva na moči v pričakovanem času, kljub hladni sezoni.
Termovka se uporablja za vlivanje raztopine v katero koli konstrukcijo, pa tudi v primeru visokih zahtev glede kakovosti betona glede vodoprepustnosti in odpornosti proti zmrzali. Izolacija zmesi preprečuje pojav napetosti v masi in nastanek razpok. Izbira izolacijskih parametrov je odvisna od masivnosti konstrukcije, vremenskih razmer, vetra in aktivnosti vezivne komponente.
Notranje in zunanje ogrevanje betona
Temperatura raztopine brez modifikatorjev proti zmrzovanju ne sme biti nižja od +5°C, dodatki pa povečajo delovno območje do -10°C. Betonske konstrukcije lahko obremenjujemo in izvajamo nadaljnja dela šele po doseženi 100% tlačni trdnosti.
Segreto betonsko maso pozimi mešamo 25 % dlje kot pripravo v vročini. Podlago za polaganje se segreje, če obstaja nevarnost zmrzovanja zaradi stika s starim betonom ali kovinskimi vgrajenimi deli. Vibriranje betona za izgon mehurčkov traja 25 % časa.
Zunanja izolacija je organizirana z uporabo lahkih opažnih materialov, na primer stenskih plošč iz treh plasti, katerih zunanji del je izdelan iz azbestnega cementa, kovine, vezanega lesa, notranja plast pa je poliuretanska pena.
Notranje ogrevanje uporablja energijo iz razdelilne omare, ki gre po kablih. Infrardeče obsevanje predvideva popolno avtomatizacijo s periodičnim vklopom in izklopom naprave po danem programu.
