Ist es möglich, im Winter Beton zu gießen?

Die Winterkühlung ist eine ernsthafte Unannehmlichkeit für die Bauarbeiter beim Ausführen von Aktivitäten im Zusammenhang mit dem Betonieren. Das Wasser, das ein Teil der Lösung ist, wird, wenn es gekühlt wird, zu Eis, wobei das Volumen zunimmt. Monolith verliert an Festigkeit und ist mit einem Netzwerk von Rissen bedeckt. Betonieren im Winter ist jedoch durch besondere Betonierverfahren möglich. Sie werden erfolgreich von professionellen Bauherren und privaten Meistern verwendet. Lassen Sie uns im Detail die Besonderheiten des Betonierens im Winterbau betrachten.

Betonarbeiten im Winter - Leistungsmerkmale

Es ist schwierig, die Wintermonate als günstige Zeit für das Betonieren von monolithischen Bauwerken, das Gießen von Fundamenten und das Bilden von Bohrstützen zu bezeichnen. Dies ist auf die Kristallisation von Wasser zurückzuführen. Es erschwert den Hydratationsprozess, der zur Bildung starker Bindungen auf molekularer Ebene führt. Mit der Ausdehnung von Wasser als Ergebnis der Kristallisation erhöht sich die Porosität, die Festigkeitseigenschaften nehmen ab und die Massenrissbildung tritt auf.

Damit Winterbeton stark wird, müssen Bedingungen oder Zusätze für seine Alterung geschaffen werden.

Nach dem Betonieren treten folgende Prozesse auf:

  • Einstellung Die Dauer dieser Stufe beträgt nicht mehr als 24 Stunden, während denen der Übergang von der flüssigen zur festen Phase stattfindet. Die Festigkeitseigenschaften sind ziemlich niedrig;
  • Härten Dies ist ein langer Prozess, aufgrund dessen Betriebseigenschaften während des gesamten Monats erworben werden. Sie hängen von der Marke der Lösung, den eingebrachten Modifikatoren sowie der Umgebungstemperatur ab.

Eine Reihe von Entwicklern interessiert, bis zu welcher Temperatur Beton im Winter gegossen werden kann. Experten glauben, dass der normale Prozess des Setzens und Erreichens der maximalen Festigkeit bei einer Temperatur von plus 3 bis plus 5 Grad Celsius stattfindet. Die Geschwindigkeit der Härte ist direkt proportional zu der Temperatur und erhöht sich mit der Verwendung von Portland-Zement erweiterten Marken.

Der Prozess der Hydratation während des normalen Verlaufs des Härtungsprozesses ist wie folgt:

  • eine dünne Schicht aus Natriumhydrosilikat wird auf der Oberfläche gebildet;
  • Zementkörner nehmen allmählich Wasser auf und binden alle Komponenten der Mischung;
  • die äußeren Schichten der Anordnung werden dichter, wenn sie aus einer Lösung von Wasser verdampft werden;
  • der Härtungsprozess geht allmählich in die Tiefe des Arrays über;
  • Feuchtigkeitskonzentration wird reduziert, um Betriebsfestigkeit zu erreichen.

Auf die Frage, bei welcher Temperatur der Beton gefriert, informieren wir Sie, dass der Hydratationsprozess nur bei einer positiven Temperatur ablaufen kann. Die Bildung von Eiskristallen erschwert die Bindung der Komponenten der Betonmischung. Während der Hydratation wird die Lösung erhitzt. Dies ermöglicht, mit einer leichten Kühlung, Betonarbeiten durchzuführen, vorbehaltlich der Verwendung von Wärme sparenden Schalung oder spezielle Matten.

Vor allem ist es notwendig, den richtigen Zement für den Winterbetonbau zu wählen.

Beim Betonieren im Winter werden verschiedene Methoden angewendet, um die Gefriergrenze zu ändern und die Abbindezeit zu verkürzen:

  • Modifizierende Additive einführen, die die Kristallisationsgrenze reduzieren. Spezialisten bestimmen individuell, wie viel Salz dem Beton im Winter zugegeben werden sollte und in welchem ​​Verhältnis Modifikatoren zugegeben werden.
  • erhitze die Lösung mit verschiedenen Methoden. Die Wahl der optimalen Variante der Beheizung der konkreten Lösung erfolgt in Abhängigkeit von den Besonderheiten der Arbeit und der Höhe der Kosten für die Durchführung der gewählten Methode;
  • verwendet in der Zusammensetzung der Betonlösung von Portlandzement höherer Grade. Ein solcher Zement erreicht die notwendige Festigkeit für den Betrieb in kürzerer Zeit und nimmt intensiv Feuchtigkeit auf.

Lassen Sie uns auf die Nuancen des Betongießens im Winter eingehen.

Füllen Sie den Beton im Winter - die Vorteile des Winterbetonierens

Die Arbeit bei negativen Temperaturen hat gewisse Vorteile:

  • ermöglicht die Befüllung von lockeren Böden. Auf solchen Böden ist es schwierig, in der warmen Jahreszeit Erdarbeiten durchzuführen, da der Boden brüchig ist. Die Erhöhung der Härte des Bodens während des Gefrierens erleichtert die Ausführung von Arbeiten;

Verwenden Sie zum Kneten im Winter heißes Wasser und erhitzte Verfüllung. Zement kann nicht erhitzt werden

  • reduziert deutlich die geschätzten Arbeitskosten. Dies wird erreicht, indem die Kosten für Baumaterialien im Winter gesenkt werden. Dank saisonaler Rabatte können die Kosten viel niedriger sein.
  • bietet eine Verringerung des Timings der Bautätigkeiten. Unter ungünstigen natürlichen Bedingungen sind die Bauarbeiter gezwungen, schneller zu arbeiten, was es ihnen ermöglicht, schneller zu bauen.

Darüber hinaus gibt es Situationen, in denen sich die Baustelle in einer kalten Klimazone befindet und nur Winterbetonbau möglich ist.

Ist es möglich, Beton im Winter zu gießen - problematische Momente

Eine Reihe von Entwicklern ist der Ansicht, dass es ratsam ist, auf das Winterbetonieren zu verzichten und den gesamten Arbeitsumfang mit Einsetzen der warmen Monate zu beenden.

Sie orientieren sich an folgenden Überlegungen:

  • der Kauf von gekauften Materialien, die Frostschutzmittel enthalten, erhöht das Kostenvolumen;
  • die Schaffung besonderer Bedingungen für die Verlegung und Anwendung von Heizmethoden wird zusätzliche Kosten verursachen;
  • Die verkürzte Dauer des Wintertages erfordert zusätzliche Finanzmittel in Bezug auf die Beleuchtung und Wärmedämmung der Häuser;
  • die Verwendung von komplexen Heizmethoden erfordert die Einbeziehung von Spezialisten und die Verwendung von Spezialgeräten;
  • mit einer signifikanten Abnahme der Temperatur wird es mehr Zeit brauchen, um Betriebsstärke zu erlangen;
  • die geringste Abweichung von der bewährten Technologie und eine starke Veränderung der Wetterbedingungen sind Ursachen für erhöhte Fragilität.

Während des Winterknetens der Lösung ändert sich die Reihenfolge der Verlegung der Komponenten: Wasser wird gegossen, Schutt wird hineingegossen

Nach Analyse der komplexen Problempunkte lässt sich schlussfolgern, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit für die Gewinnung von minderwertigem Beton und eine deutliche Erhöhung des Gesamtkostenniveaus besteht.

Gebrauchte Methoden des Winterbetonierens

Bei der Durchführung konkreter Maßnahmen im Winter werden folgende Methoden angewendet:

  • Temperaturanstieg der Betonmischung aufgrund der Verwendung von vorgewärmtem Wasser;
  • Wartung von Weichmacheradditiven und -modifikatoren, die die Gefrierschwelle von Wasser erheblich reduzieren;
  • Erhöhung der Temperatur der Lösung durch spezielle Methoden der Elektro- und Infrarotheizung.

Lassen Sie uns im Detail auf die Merkmale jeder technischen Methode eingehen.

Strömender Beton im Winter zu Hause

Bei dieser Methode wird die Mischung auf verschiedene Arten erhitzt:

  • Zugabe zu der auf 70 bis 80 Grad Celsius erhitzten Lösung von heißem Wasser;
  • die Einführung von Aggregat, vorgewärmte Heißluftpistole;
  • Erhitzen der Betonlösung im Mischer, von der Seite erhitzt.

Die Verwendung einer vorgewärmten Mischung ist die einfachste Methode, die beim Gießen im Winter angewendet wird. Nutzungsbedingungen für diese Technologie:

  • die Umsetzung kleiner Arbeitsmengen;
  • Betonieren der Lebensbedingungen;
  • leichte Abkühlung in der Nacht.

Eine andere Methode zum Gießen von Beton bei niedrigen Temperaturen - der Einsatz von Chemikalien

Um den gewünschten Effekt zu erzielen, müssen Sie die folgenden Regeln beachten:

  • gelten Portlandzement M400 und darüber;
  • Einführung von Weichmachern, die den Härteprozess beschleunigen;
  • Überschreiten Sie nicht die maximal zulässige Wassererwärmungstemperatur.
  1. Gießen Sie das auf 80 Grad Celsius erhitzte Wasser in den Mixer.
  2. Gießen Sie den Füllstoff und Sand, unter Beachtung der erforderlichen Verhältnisse.
  3. Geben Sie Portlandzement als Bindemittel ein.
  4. Fügen Sie spezielle Additive hinzu, die die Aushärtungslösung beschleunigen.
  5. Die Zutaten auf die gewünschte Konsistenz rühren und auffüllen.

Nach dem Betonieren sollte das Material mit einem Vibrator verdichtet und vor dem Abkühlen mit einem Wärmeisoliermaterial geschützt werden.

Ist es möglich, im Winter Salz zuzusetzen und Additive zu modifizieren?

Die Einführung von speziellen Weichmachern kann das Gefrieren von Wasser reduzieren. In diesem Fall wird die Hydratation trotz der niedrigeren Umgebungstemperatur gemäß dem Standardschema durchgeführt.

Der gebräuchlichste Zusatz, der die "Frostbeständigkeit" von Beton erhöht und dessen Aushärtung beschleunigt, ist Calciumchlorid.

Zusammen mit Fertigformulierungen, die in Geschäften gekauft werden können, verwenden Sie die folgenden Zutaten:

  • Calciumchlorid:
  • Kali; Kali;
  • Natriumchlorid;
  • Natriumnitrat.

Eine Reihe von Entwicklern fügt Salz hinzu (Natriumchlorid), was es erlaubt, die Gefriergrenze etwas zu reduzieren, aber nicht die Erhaltung der Betoneigenschaften garantiert. Experten empfehlen, industriell hergestellte Modifier zu verwenden und nicht mit den verfügbaren Additiven zu experimentieren.

Ist es möglich, im Winter Beton auf technisch komplizierte Art zu gießen?

In der Bauindustrie beim Winterbetonieren werden folgende progressive Methoden angewendet:

  • Installation einer isolierenden Beschichtung, die die Funktion einer Thermoskanne übernimmt und um die Schalung herum konstruiert ist;
  • Verlegung des Heizkabels, das an den Transformator angeschlossen ist und das Array beheizt;
  • verwenden, um festgeklemmte Elektroden zu erhitzen, die an Beton haften und mit Energie versorgt werden;
  • Beheizung durch Infrarotstrahler, die direkt auf das Betonmassiv wirken;
  • Induktionsheizung der Anordnung, bei der das Magnetfeld in thermische Energie umgewandelt wird.

Der Einsatz dieser Techniken erfordert Vorberechnungen, den Einsatz spezieller Ausrüstung und hohe Qualifikationen.

Fazit

Bei der Entscheidung über die Machbarkeit der Betonverlegung im Winter sollten Sie sorgfältig analysieren, wie der Gießprozess durchgeführt wird, und das Gesamtkostenniveau bewerten. Wenn es eine Gelegenheit gibt, lohnt es sich, das Winterbetonieren für die warme Jahreszeit zu verschieben.

Betonieren im Winter: die Methode der "Thermos", Heizung mit Strom und Infrarotstrahlung

Wenn es notwendig ist, im Winter zu betonieren, ist das Hauptproblem die niedrigen Temperaturen, aufgrund derer die Baustoffe gefrieren. Nach SNiP 3.03.1 sind Winterbetonierbedingungen Temperaturen unter 5 Grad Celsius.

In der Fotoarbeit mit Beton im Winter

Merkmale der Arbeit im Winter

Alle Technologien, die beim Betonieren bei niedrigen Temperaturen zum Einsatz kommen, sollen das Einfrieren verhindern.Sie können auf zwei Hauptmerkmale hinweisen, die das Verlegen von Beton bei niedrigen Temperaturen eher schwierig machen.

  • Wasser gefriert in Betonporen. Gefrorenes Wasser dehnt sich aus, was zu einem Anstieg des Innendrucks führt. Dies macht den Beton weniger haltbar. Zusätzlich dazu können sich Eisfilme um die Aggregate bilden, was wiederum zu einer Unterbrechung der Bindung zwischen den Komponenten der Mischung führt.
  • Zementhydratation verlangsamt sich bei niedrigen Temperaturen, was bedeutet, dass der Zeitpunkt der Betonhärte stark erhöht wird.

Es ist wichtig!
Beton gewinnt bei einer Umgebungstemperatur von 20 Grad pro Woche rund 70% der Konstruktionsstärke.
Im Winter kann dieser Zeitraum 3-4 Wochen betragen.

Wasser gefriert

Es ist notwendig, auf einen so wichtigen Faktor wie das Einfrieren von Wasser einzugehen. Von großer Bedeutung für die Festigkeit der gesamten Struktur ist die Zeit, in der das Wasser gefroren ist. Es gibt einen direkten Zusammenhang: Je früher der Beton gefriert, desto brüchiger wird der Beton.

Verlegen der Lösung bei Minus-Temperaturen

Die Zeit, in der die Betonmischung eingestellt wird, ist am kritischsten und entscheidend. Betoniertechnik im Winterzustand sagt, wenn die Betonmischung unmittelbar nach dem Verlegen in der Schalung einfriert, hängt ihre weitere Festigkeit nur von der Stärke des Frostes ab.

Mit zunehmender Temperatur wird der Prozess der Hydration sicherlich fortgesetzt. Aber die Stärke einer solchen Struktur wird einer ähnlichen Struktur deutlich unterlegen sein, deren Mischung während der Legeperiode nicht gefroren war.

Wenn es dem Beton gelungen ist, vor dem Einfrieren einen gewissen Wert an Festigkeit zu gewinnen, kann er weitere Einfrierungen ohne strukturelle Veränderungen und innere Defekte leicht übertragen. Es ist auch notwendig zu versuchen, die sogenannten kalten Nähte zu vermeiden. Dazu muss der Beton kontinuierlich verlegt werden.

Stärkewert

Bei niedrigen Temperaturen ist es wichtig, sich an den kritischen Wert der Betonfestigkeit zu erinnern. Dieser Wert entspricht 50% der angegebenen Markenstärke. Dieser Indikator ist wichtig, um sich daran zu erinnern, denn beim modernen Winterbetonieren wird die Mischung vor dem Einfrieren geschützt, bis sie genau diesen Wert auf 50% setzt.

Beton gewinnt fast unter dem Schnee an Stärke.

Wenn es sich um ein Objekt von besonderer Bedeutung handelt, wird der Frostschutz bis zur Mischung mit einer Note von 70% durchgeführt.

Wege zum Winterbetonieren

Im Moment gibt es 3 Hauptwege, Beton bei niedrigen Temperaturen zu verlegen. Die Verwendung von Frostschutzadditiven. Dies ist die billigste und technologisch am besten geeignete Methode, um die Mischung vor Frost zu schützen. Alle Ergänzungen dieser Art sind in 3 Hauptgruppen unterteilt, abhängig von der Art ihrer Wirkung.

Die Befüllung des Fundaments und im Flachbau ist im Winter möglich

Die Merkmale des Betonierens unter winterlichen Bedingungen sind derart, dass es oft unmöglich ist, nur Frostschutzzusätze zu verwenden. Es ist notwendig, eine Reihe von Maßnahmen zu ergreifen, die den Effekt, die verwendeten Chemikalien und die Aushärtezeit beschleunigen.

Diese zusätzlichen Maßnahmen sind:

  • Vorläufige Räumung eines Fachwerkes und Beschläge von Schnee und Eis. Eisenfittings sollten auf positive Temperaturen erhitzt werden.
  • Alle Arbeiten müssen so schnell wie möglich ausgeführt werden.
  • Der direkte Transport des Gemisches sollte in einer Maschine mit Doppelboden erfolgen, wo die Abgase zum Heizen zugeführt werden müssen.
  • Während des Entladens ist es notwendig, die Baustelle vor Windböen zu schützen, und die Entladeeinrichtungen selbst sollten so isoliert wie möglich sein.
  • Nach Abschluss der Installation muss die Mischung mit Matten abgedeckt werden, um die Wärme so lange wie möglich zu erhalten.
  • Idealerweise sollten alle Komponenten der Mischung vorgewärmt werden.

Es ist wichtig!
Beim Vorwärmen der Komponenten muss eine spezielle Reihenfolge der Beladung in den Mischer eingegeben werden, um ein "Brühen der Mischung" zu vermeiden.
Bei niedrigen Temperaturen wird zuerst Wasser in den Mischer gegossen, dann wird grobes Granulat zugeführt, die Trommel wird mehrmals gedreht und erst dann werden Sand und Zement gegossen.
Diese Anweisung muss genau befolgt werden.

Merkmale des Winter-Monolith-Gerätes

Die Methode der "Thermos"

Diese Methode besteht darin, die Mischung mit positiver Temperatur in eine isolierte Schalung zu legen. Es gibt auch, ähnlich zu ihm, die Methode der "heißen Thermosflasche", deren Verwendung, die Mischung für eine kurze Zeit auf 60-80 Grad vorgeheizt wird.

Dann wird es in einem solchen erhitzten Zustand verdichtet. Empfohlene zusätzliche Heizung. Erhitzen Sie die Mischung am häufigsten mit Hilfe von Elektroden.

Es ist wichtig!
Es wird empfohlen, diese Methode in Kombination mit chemischen Zusätzen anzuwenden.
Dies ermöglicht in kürzerer Zeit den gewünschten Effekt zu erzielen.

Aufwärmen im Winter Bedingungen des Monolithen

Beheizung und Beheizung von Beton mit Strom und Infrarotstrahlung

Es wird verwendet, wenn die "Thermos-Methode" nicht ausreicht. Sein Wesen besteht darin, den Beton aufzuwärmen und die Wärme bis zum erforderlichen Sicherheitsabstand aufrechtzuerhalten, so dass es erforderlich sein kann, den Stahlbeton mit Diamantkreisen zu schneiden.

Meistens wird die Lösung unter Verwendung von elektrischem Strom erhitzt. Beton wird Teil des elektrischen Stromkreises und widersteht. Dadurch erwärmt es sich und das Ziel wird erreicht.

Elektrische Heizung des Fundaments

Für die elektrische Beheizung von Beton verwenden Sie Elektroden, die von verschiedenen Arten sind:

  • String-Elektroden
  • Lamellar.
  • Rod.
  • Gestreift.

Auf der besten Seite haben sich lamellare Elektroden bewährt, die aus Bedachungen hergestellt sind. Die Technologie ist wie folgt: Elektroden werden auf die Oberfläche der Schalung genäht, die mit dem Beton in Berührung kommt. Dann sind die Elektroden mit dem elektrischen Netzwerk verbunden.

Zwischen den Elektroden entsteht ein Potentialunterschied, ein Strom beginnt durch den Beton zu fließen, was zu seiner Erwärmung führt. Der Gesamtpreis des Gegenstandes, auf den die Heizmethoden angewendet wurden, wird sicherlich zunehmen. Aber das ist ein Merkmal der Bauarbeiten im Winter.

Und diese Kosten sind voll gerechtfertigt, da sie uns erlauben, die nachfolgende Zerstörung der Struktur aufgrund der Zerbrechlichkeit des Betons zu verhindern.

Infrarot-Heizmethode

Manchmal wird die Methode der Infrarotheizung verwendet, die auf der Fähigkeit von Infrarotstrahlen beruht, in ein Objekt oder eine Substanz einzudringen, um sich in thermische Energie umzuwandeln.

Infrarot-Heizung

Um Infrarotwellen zu erzeugen, werden Quarz- oder metallische Röhrenstrahler verwendet. Diese Methode wird hauptsächlich verwendet, wenn es notwendig ist, die gefrorenen Betonkonstruktionen zu erwärmen, die Bewehrung zu wärmen, den Wärmeschutz der bereits verlegten Betonmischung durchzuführen.

Induktionserwärmung kann ebenfalls verwendet werden. In diesem Fall wird die Wirkung der Induktionsspule genutzt, die im Bereich ihrer Wirkung Wärme in Metallteilen (wie Stahlschalungen, Armaturen und anderen Eisenobjekten) erzeugt.

Diese Methode wird angewendet, wenn es erforderlich ist, vorgefertigte Betonstrukturen zu erwärmen und beispielsweise Diamantbohrungen in Beton zu bohren Die Erwärmung durch diese Methode kann bei jeder Umgebungstemperatur wirksam sein.

Das Arbeiten mit Beton im Winter ist ohne Ausnahme schwierig. Aber dank moderner Technologien ist es möglich, die Bauzeit so weit wie möglich zu verkürzen, ohne die Qualität des gebauten Objekts zu beeinträchtigen.


Es ist auch wichtig, dass selbst unter solch schwierigen Bedingungen einige Arbeiten von Hand ausgeführt werden können. Dies betrifft beispielsweise die Herstellung von Mörtel unter Verwendung von Frostschutzzusätzen für Beton.

Sie können das Gießen des Betonmörtels selbst aufwärmen.

Fazit

Haben Sie keine Angst, auch bei eisigen Temperaturen mit Beton zu arbeiten. Schließlich wird es mit allen Regeln möglich sein, die Festigkeitseigenschaften von Materialien auf einem hohen Niveau zu halten, und das Video in diesem Artikel wird helfen, viele Nuancen zu verstehen

Merkmale des Winterbetonierens

Bei der weit verbreiteten Nutzung von Beton haben die Menschen ein großes Problem: das Betonieren im Winter. Das Hauptbaumaterial ist heute Beton, der für den Bau einer beliebigen Struktur verwendet wird.

Die Temperatur der Betonlösung sollte nicht weniger als 5 ° C beim Gießen monolithischer Strukturen und nicht weniger als 20 ° C - für dünnen Beton betragen.

In den südlichen Regionen können Sie die Arbeit in der Kälte einstellen, aber was ist mit dem Aufenthalt an Orten, an denen die Temperaturen unter Null lange anhalten? Das Winterbetonieren ist ein sehr realer Konstruktionsprozess, der in der Praxis wiederholt getestet und durch eine Reihe von Dokumenten standardisiert wurde.

Merkmale der Konstruktion im Winter

Das Hauptmerkmal der Winterperiode ist die niedrige Temperatur, die die Eigenschaften von Beton wesentlich beeinflusst. Der Hauptprozess der Bildung einer Betonstruktur ist Zementhydratation. Der Temperaturanstieg spielt dabei die Rolle eines Katalysators und beschleunigt das Design der endgültigen Struktur (Aushärtung).

Die Erhöhung der Festigkeit von Beton mit Frostschutzzusätzen.

Berechnungen der Festigkeitseigenschaften basieren auf der optimalen Temperatur von etwa 18-20 ° C, bei der der Beton 28 Tage nach dem Gießen seine geplante Festigkeit erreicht.

Die Temperaturabsenkung verlangsamt den Prozess der Zementhydratation und bei einer Temperatur von 5 ° C erreicht der Beton nach 4 Wochen nur noch 70% der erforderlichen Festigkeit. Bei Temperaturen unter 0 ° C stoppt die Hydration aufgrund des Gefrierens von Wasser, ohne das dieses Verfahren unmöglich ist. Daraus lässt sich folgende Schlussfolgerung ziehen: Bei Betontemperaturen von weniger als 10 ° C wird die Dauer der Materialfestigkeit deutlich verlängert, was bei Minusgraden (Wassergefrieren) berücksichtigt werden muss, der Härtungsprozess stoppt.

Anforderungen für das Winterbetonieren

Es wurde festgestellt, dass die Temperatur der Betonlösung zum Zeitpunkt des Gießens nicht unter 5 ° C für monolithische Strukturen unter 20 ° C - für dünne Betonschichten - liegen sollte. Bei der Hydratation von Zement in der Mischung wird Wärme freigesetzt, aber es genügt, den Gefrierpunkt von Wasser um nur 2-3 ° C zu senken (Vergleich mit Umgebungsluft).

Technisch schwierige Methoden des Winterbetonierens.

Außerdem muss die Lösung selbst nach dem Mischen eine Temperatur von nicht weniger als 20 ° C (vorzugsweise 30 ° C) aufweisen, da andernfalls ihre Plastizität verloren geht, wird das Formen zu einem großen Problem. Die Verdichtung der kalten Masse erreicht nicht den gewünschten Effekt - es wird Bereiche geben, in denen die Mischung nicht ausreichend verdichtet ist.

Die oben genannten Bedingungen, die für die Bildung einer hochwertigen Struktur notwendig sind, erfordern besondere Maßnahmen bei der Betonverlegung im Winter. Die Technologie sollte entweder den Mörtel beheizen und die richtige Temperatur halten, oder Zusätze hinzufügen, die den Gefrierpunkt des Wassers senken können, den Prozess der Härtung des Betons bei niedrigen Temperaturen beschleunigen und die Plastizität des Mörtels bei kaltem Wetter erhöhen.

Wege zum Winterbetonieren

Im Winter wird die Lösung in 4 Hauptarten betoniert, die die Anforderungen erfüllen können, oder (meistens) eine Kombination solcher Methoden. Dazu gehören:

  1. Aufwärmen der Betonlösung während des Mischens und der Installation.
  2. Die Einführung von speziellen Zusätzen Frostschutzmittel.
  3. Bereitstellung einer Thermos-Wirkung.
  4. Langes Aufwärmen des Betons beim Härten.

Das Aufheizen der Lösung kann nach verschiedenen Methoden erfolgen. Die gebräuchlichsten sind die Beheizung mit Dampf, die Beheizung mit Luftströmung (Konvertermethode), die Induktionserwärmung, die Beheizung mit Infrarotstrahlung, die direkte Elektroheizung.

Werkzeuge zum Winterbetonieren.

Langfristige Erwärmung wird in speziellen Schalung durchgeführt, wo Heizelemente platziert werden, bietet erzwungene Erwärmung des Betons während seiner Aushärtung auf eine Temperatur nicht niedriger als 5-10 ° C. gute Wärmedämmung der Betonstruktur nach dem Gießen.

Beim Winterbetonieren werden folgende Werkzeuge benötigt:

  • Bau Mixer;
  • Schaufel;
  • Skalen;
  • Kelle;
  • Spatel;
  • Thermometer;
  • Bulgarisch;
  • elektrische Bohrmaschine;
  • Hammer;
  • Zangen;
  • Schraubendreher;
  • Senkblei;
  • Niveau;
  • Maßband;
  • Hammer;
  • Schrott;
  • Reibe;
  • Kelle

Spezielle Zusatzstoffe in Beton

Das Winterbetonieren erweitert seine Möglichkeiten durch die Einführung von Frostschutzadditiven. Solche Betonmischungen ohne Erhitzen können bei einer Temperatur von 0-5 ° C verwendet werden. Kali und Natriumnitrat sind die gebräuchlichsten Frostschutzzusätze. Die Menge des zugesetzten Additivs hängt von den Bedingungen der Betonhärtung ab:

  • bei Lufttemperaturen von bis zu -5 ° C werden 5-6% dieser Zusatzstoffe benötigt;
  • bei Temperaturen bis zu -10 ° C - 6-8%;
  • bei -15 ° C - 8-10%.

Wege und Mittel zum Betonhalten während des Winterbetons.

Wenn die Härtung der Masse mit mehr Frost stattfindet, wird Natriumnitrat nicht verwendet, und die Menge von Kali steigt auf 12-15% an. Zusätzlich zu diesen Substanzen können Sie Harnstoff oder eine Mischung von Calciumnitrat mit Harnstoff verwenden.

Die Wirkung der Erhöhung der Frostbeständigkeit wird durch die gleichzeitige Zugabe von Beschleunigern zur Härtungsmasse verstärkt. Am gebräuchlichsten sind Natriumformiat, Asol-K, eine Mischung auf der Basis von Acetylaceton und einige andere. Als Standard können Frostschutzmittel mit zusätzlichen plastifizierenden und beschleunigenden Eigenschaften empfohlen werden:

  • Hydro-Beton C-3M-15;
  • Hydrozyme;
  • Lignopan;
  • gewinnen Frostschutz;
  • Betonsan;
  • Sementol.

Der wirtschaftlichste Zusatzstoff für hausgemachte Mischungen ist Ammoniakwasser.

Verwendung von Thermos-Effekt

Das Betonieren unter Winterbedingungen unter Verwendung eines Thermos-Effekts besteht darin, die Abkühlzeit der Betonstruktur für einen Zeitraum zu erhöhen, der ausreicht, um die gewünschte Festigkeit zu erhalten. Die Hauptaufgabe besteht darin, die Wärme der während ihrer Herstellung bereitgestellten Lösung und die während der Hydratation des Zements freigesetzte Wärme zu bewahren.

Methode der elektrischen Beheizung von Beton für die Winterverlegung.

Die Methode einer Thermoskanne wird gewöhnlich in Verbindung mit der Einführung von Additiven verwendet, die die Verfestigung der Masse beschleunigen und den Gefrierpunkt von Wasser verringern. Als solche Zusätze werden Calciumchlorid und Natrium- oder Natriumnitrit in einer Menge von bis zu 5 Gew.-% Zement verwendet.

Die "Thermosflasche" selbst ist in Form einer isolierten Schalung montiert, deren Wände in mehreren Schichten mit Dämmstoffen bedeckt sind. Polystyrolschaum und Mineralwolle sind gute Wärmeisolatoren. Thermische Wände werden in der folgenden Reihenfolge hergestellt: eine imprägniernde Schicht (Polyäthylenfilm) wird an der Schalung angebracht, Wärmeisolierung auf der Oberseite, eine andere imprägniernde Schicht auf die Oberseite. Von oben ist die Betonstruktur ebenfalls mit ähnlichen Dämmschichten sicher abgedeckt. Der Thermos-Effekt ist am deutlichsten in monolithischen Strukturen mit einer erheblichen Menge an Beton und kann bis zu einer Temperatur von -5 ° C verwendet werden.

Elektroheizung

Betonarbeiten im Winter können mit einer vorläufigen elektrischen Erwärmung der Lösung durchgeführt werden. Die Technologie der Methode basiert auf dem Erhitzen mit Hilfe von Elektroden, die in eine Betonzusammensetzung getaucht werden. Typischerweise werden plattenförmige Elektroden mit 380 V verwendet, und die Kapazität muss geerdet sein.

Durch die Massenerwärmung kann die Lösung ihre elastischen Eigenschaften verlieren, daher wird empfohlen, Weichmacher einzuführen. Das Erhitzen der Mischung kann in einer Betonmischertrommel unter Verwendung von Elektroden in Form von Stäben durchgeführt werden. Das Aufwärmen erfolgt mit der Überlegung, dass die zu lösende Lösung eine Temperatur von 30-40 ° C hat.

Die elektrische Methode kann verwendet werden, um die Lösung während des Gießens der Verschalung zu erhitzen. Zwei Methoden werden verwendet: periphere Erwärmung (flache Elektroden werden auf der Oberfläche des Betonelements platziert) und durch Erwärmung (Stabelektroden werden durch die Dicke des Betons und der Schalung geleitet). Im letzteren Fall sollte der Kontakt der Elektroden mit der Verstärkung der Betonstruktur ausgeschlossen werden.

Infrarot-Heizung

Die Technologie des Winterbetonierens kann auf der Massenheizung mit Infrarotstrahlen basieren. Ihre Quelle sind Standardheizungen mit einer Leistung von bis zu 1,2 kW für eine Spannung von 220 oder 380 V und keramische Stabstrahler mit einem Durchmesser von bis zu 50 mm. Die Strahlung wird durch Reflektoren eines parabolischen oder sphärischen Typs geleitet. Solche Vorrichtungen werden in Gleitschalungen verwendet, bei denen eine Erwärmung auf beiden Seiten möglich ist. Die Strahler sind an der Schalung befestigt und die Betonstruktur ist mit einer Leinwand abgedeckt. Bei der Wandverlegung in Paneel- und Schalungssystemen wird auf der einen Seite mit einem Kugelstrahler geheizt. Um die Wärmeaufnahme zu erhöhen, empfiehlt es sich, die Schalungsplatten mit schwarzem Lack zu beschichten. Die Temperatur des Erhitzens kann 80 ° C erreichen.

Beheizte Schalung

Hochwertige Betonarbeiten im Winter können durchgeführt werden, während die Betonhärtung (während der Erwärmung) durch die Verwendung von beheizten Schalungen gewährleistet wird. Dazu sind die Schalungswände mehrschichtig und zwischen den Schichten sind Heizelemente befestigt. Auf der Oberseite der Schalung ist ein isolierender Schirm montiert. Diese Methode kann eine langfristige Erwärmung von nicht sehr massiven Betonstrukturen bieten. Als Heizelemente werden üblicherweise Rohrheizkörper verwendet. Die Heizung sollte gleichmäßig über die Betonfläche verteilt sein.

Moderne Zusammensetzungen für Frostschutzadditive in Betonmischungen und verschiedene Methoden der Massenerwärmung ermöglichen Betonarbeiten im Winter. Die Kontrolle, mit Ausnahme von gefrierendem Wasser, wird die richtige Qualität und das Erreichen der gewünschten Stärke der Betonstruktur sicherstellen.

Betonieren im Winter: Methoden, Merkmale, notwendige Maßnahmen

Wenn das Winterbetonieren erforderlich ist, sind niedrige Umgebungstemperaturen, die zum Einfrieren von Baustoffen führen, das Hauptproblem. Dementsprechend zielt die Betoniertechnik im Winter darauf ab, das Gefrieren von Wasser und anderen Materialien zu verhindern.

Die Anforderungen für das Winterbetonieren werden durch SNiP 3.03.01 festgelegt, nach denen Temperaturen unter 5 ° C als Winterbedingungen gelten.

Merkmale des Winterbetonierens

Es gibt zwei wichtige Gründe, die das Verlegen von Beton im Winter erschweren.

  • Bei niedrigen Temperaturen verlangsamt sich der Prozess der Zementhydratation, weshalb sich die Betonhärte erhöht.

Bei einer Umgebungstemperatur von 20 ° C gewinnt Beton während der Woche etwa 70% der Bemessungsfestigkeit. Wenn die Temperatur auf 5 ° C fällt, dauert es 3 bis 4 mal länger, bis diese Stärke erreicht ist.

  • Ein weiterer unerwünschter Vorgang ist die Entwicklung von inneren Druckkräften, die durch die Ausdehnung von gefrorenem Wasser entstehen. Dieses Phänomen führt zur Erweichung des Betons. Zusätzlich werden Eisfilme aus gefrorenem Wasser um Aggregate gebildet, die die Bindung zwischen den Komponenten des Gemisches aufbrechen.

Wenn Wasser in den Poren der aushärtenden Mischung gefriert, entwickelt sich ein erheblicher Druck, der zur Zerstörung der Struktur des schwachen Betons und zur Verringerung seiner Festigkeitseigenschaften führt.

Die Abnahme der Festigkeit ist ausgeprägter als im früheren Betonzeitalter, das Wasser war gefroren. Am gefährlichsten ist die Zeit der Einstellung der Betonmischung. Wenn das Gemisch sofort nach dem Einlegen in die Schalung einfriert, wird seine Festigkeit bei negativen Temperaturen nur durch die Gefrierkräfte bestimmt. Wenn die Temperatur ansteigt, wird der Prozess der Zementhydratation fortgesetzt, aber die Festigkeit eines solchen Betons ist signifikant geringer als die eines Materials, das keinem Gefrieren unterzogen wurde.

Nur Beton, der bereits einen gewissen Festigkeitswert erreicht hat, kann dem Einfrieren ohne strukturelle Schäden standhalten. Es ist wichtig, die Regel der kontinuierlichen Verlegung von Beton zu beachten, um kalte Fugen zu vermeiden.

In der modernen Konstruktion in der weltweiten Praxis die am häufigsten angewandte Methode des Winterbetonierens, wenn die Betonmischung während des Abbindens vor dem Einfrieren geschützt ist und eine bestimmte Menge an Festigkeit aufweist, die als kritisch bezeichnet wird.

Unter dem kritischen Wert der Festigkeit von Beton nehmen Stärke, die 50% der Marke entspricht. In Konstruktionen mit verantwortungsvoller Nutzung wird Beton vor dem Einfrieren geschützt, bis er 70% seiner Bemessungsfestigkeit erreicht.

In der modernen Konstruktion verwenden mehrere Methoden des Betonierens im Winter:

  • Verwendung von Frostschutzzusätzen;
  • Schutz der Betonmischung mit PVC-Folie und anderen Heizungen;
  • elektrische und Infrarot-Erwärmung von Beton.

Mit dem hier beschriebenen Grundgesetz der Betonfestigkeit können Sie Bauarbeiten kompetent planen.

Die beliebtesten Hersteller von Beton, Betonmischungen und Komponenten.

Verwendung von Frostschutzzusätzen

Technologisch ist die Verwendung von Frostschutzadditiven die bequemste und kostengünstigste Methode zur Durchführung von Winterbetonarbeiten. Diese wärmefreie Methode ist viel billiger als das Betonieren mit Vorzäunen und Isolierung der Struktur, Heizung mit Strom und Infrarotstrahlen.

Die Frostschutzwirkung von Frostschutzmitteln kann sowohl unabhängig als auch in Kombination mit verschiedenen Heizmethoden verwendet werden.

Alle bestehenden Winterzusätze in Beton lassen sich in drei Hauptgruppen einteilen.

  • Die erste Gruppe umfasst Additive, die den Prozess des Abbindens und Erhärtens der Mischung entweder schwach beschleunigen oder etwas verlangsamen. Vertreter dieser Klasse sind starke und schwache Elektrolyte, Nichtelektrolyte und Verbindungen organischen Ursprungs - Carbamid und mehrwertige Alkohole.
  • Calciumchlorid-basierte Modifikatoren gehören zur zweiten Gruppe. Diese Substanzen sind in der Lage, die Prozesse des Abbindens und Aushärtens stark zu beschleunigen und weisen signifikante Frostschutzeigenschaften auf.
  • Die dritte Gruppe umfasst Substanzen mit schwachem Frostschutzvermögen, die jedoch starke Härtungsbeschleuniger und -härtung mit einer starken Wärmeabgabe unmittelbar nach dem Gießen sind. Der Anwendungsbereich dieser Zusatzstoffe ist gering, aber sie sind von einem wissenschaftlichen Standpunkt aus interessant. Zu diesen Additiven gehören dreiwertige Sulfate auf Aluminium- und Eisenbasis.

Maßnahmen, die die Wirksamkeit von Frostschutzadditiven erhöhen

Frostschutzadditive spielen eine wichtige Rolle - sie aktivieren die Prozesse der Härtung der Mischung und reduzieren den Gefrierpunkt der flüssigen Phase. Um jedoch ein effektives Ergebnis zu erzielen, müssen neben der Verwendung von Modifikatoren eine Reihe damit zusammenhängender Aktivitäten durchgeführt werden.

  • Die Vorwärmung seiner Komponenten trägt zur Erzeugung von innerer Wärme in der Betonmischung bei.
  • Nach dem Verlegen der Betonoberfläche ist es notwendig, mit Matten zu isolieren, die die Wärme, die durch die exotherme Reaktion von Zement und Wasser freigesetzt wird, zu konservieren und die für die Härtung geeigneten Bedingungen zu bewahren.
  • Im Winter sind Portlandzemente und hochwertige schnellhärtende Zemente am effektivsten.

Beim Winterbetonieren wird die Verwendung von gefrorenen Zuschlagstoffen nicht empfohlen.

  • Bei der Herstellung einer Betonmischung aus erhitzten Komponenten wird eine andere Reihenfolge der Beladung aller Elemente verwendet als bei herkömmlichen Sommerbedingungen, wenn alle trockenen Komponenten gleichzeitig in die mit Wasser gefüllte Trommel des Mischers geladen werden. Um im Winter das Brühen von Zement zu vermeiden, wird zuerst Wasser in die Trommel gegossen, dann wird grobes Granulat gegossen und dann wird die Trommel einige Umdrehungen gedreht und Sand und Zement werden gegossen.

Die Dauer des Mischens von Komponenten im Winter sollte etwa anderthalb Mal erhöht werden.

  • Der Transport der Mischung sollte in einer warmen Maschine mit einem doppelten Boden durchgeführt werden, der die Abgase aufnimmt. Orte des Ladens und Entladens der Betonmischung müssen gegen Windeinwirkung isoliert sein, und die Mittel zum Zuführen der Mischung müssen sorgfältig erwärmt werden.
  • Schalungen und Armaturen sollten von Schnee und Eis befreit werden, die Armaturen sollten auf eine positive Temperatur erhitzt werden.
  • Obligatorischer Zustand des Winterbetonierens - das schnelle Tempo seiner Durchführung.

Das Qualitätszertifikat für Beton, das unter diesem Link heruntergeladen werden kann, enthält die Ergebnisse der Prüfung von Beton und seiner Hauptmerkmale.

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Thermos-Methode

Technologisch wird die Methode "Thermos" durchgeführt, indem eine Mischung positiver Temperatur in die isolierte Schalung gelegt wird. Beton gewinnt an Stärke aufgrund des anfänglichen Wärmeinhalts und der exothermen Freisetzung während der Zementhydratationsreaktion.

Portlandzemente und hochwertige Zemente sorgen für maximale Wärmeableitung. Besonders wirksame Methode von "Thermos" in Kombination mit Frostschutzzusätzen.

Beim Betonieren mit der "Heiß-Thermos" -Methode wird das Gemisch kurzfristig auf 60-80 ° C erhitzt, in heißem Zustand verdichtet und in einer "Thermoskanne" gehalten oder durch zusätzliches Erhitzen.

Auf einer Baustelle wird das Betongemisch mit Elektroden erhitzt. Das Gemisch wirkt als Widerstand im Wechselstromkreis. Die Elektroheizung wird in den Muldenkippern oder -wannen durchgeführt.

Methoden der künstlichen Erwärmung und Erwärmung von Beton

Die Essenz dieser Methode besteht darin, die Temperatur der Mischung bei dem maximal zulässigen Wert zu erzeugen und weiter aufrechtzuerhalten, bis der Beton die erforderliche Festigkeit erreicht. Diese Methode wird in Fällen verwendet, in denen die Methode "Thermos" nicht ausreicht.

Es gibt mehrere Möglichkeiten, das gewünschte Ergebnis zu erzielen:

  • Die physikalische Bedeutung der Elektrodenerwärmung ist ähnlich der oben beschriebenen Methode der Elektrodenerwärmung der Mischung. In diesem Fall wird Wärme verwendet, die durch die Mischung freigesetzt wird, wenn ein elektrischer Strom durch sie geleitet wird. Verschiedene Arten von Elektroden werden verwendet, um elektrischen Strom auf Beton anzuwenden: Lamellar, Schnur, Streifen, Stab. Am effektivsten sind Plattenelektroden aus Dachbaustahl. Die Platten werden auf die Oberfläche der Schalung direkt in Kontakt mit dem Beton genäht und mit den gegenüberliegenden Phasen des Netzes verbunden. Zwischen den gegenüberliegenden Elektroden findet ein Stromaustausch statt, wodurch die gesamte Betonstruktur erwärmt wird.
  • Das Wesen des Kontakts oder der leitenden Erwärmung ist die Verwendung von Wärme, die in dem Leiter während des Durchgangs von elektrischem Strom durch ihn erzeugt wird. Die Kontaktmethode überträgt Wärme auf alle Oberflächen des Betonelements. Von Oberflächen breitet sich Wärme in der gesamten Struktur aus.

Zur Kontaktheizung von Beton werden thermoaktive flexible Beschichtungen oder thermoaktive Schalungen verwendet.

  • Die Methode der Infrarotheizung basiert auf der Fähigkeit von Infrarotstrahlen, wenn sie vom Körper absorbiert werden, sich in thermische Energie umzuwandeln. Wärme von dem Heizkörper zu dem erhitzten Körper wird sofort ohne Verwendung eines Wärmeträgers ausgeführt. Als Generatoren von Infrarotwellen mit Quarz- und Röhrenmetallstrahlern. Infrarot-Heizung wird verwendet, um die Armaturen, gefrorene Betonflächen, Wärmeschutz der gelegten Betonmischung zu erwärmen.
  • Bei der Induktionserwärmung wird Wärme verwendet, die in Stahlschalungs- oder Verstärkungsteilen und Produkten, die sich im elektromagnetischen Feld der Induktorspule befinden, freigesetzt wird. Diese Methode wird verwendet, um zuvor fertiggestellte Betonstrukturen bei jeder Umgebungstemperatur und in jeder Schalung zu erhitzen.

Durch die Einhaltung der Empfehlungen für das Winterbetonieren können Sie den Verlust der Festigkeitseigenschaften von Beton- und Stahlbetonkonstruktionen bei niedrigen Umgebungstemperaturen vermeiden.

Winterbetonierverfahren

Inhalt des Artikels:

Härten und eine Reihe von Betonfestigkeit bei niedrigen Temperaturen

Wenn die Temperatur des Betons unter +5 0 C fällt, verlangsamt sich seine Härtung und Festigkeitszunahme stark und bei einer Temperatur, die der Gefriertemperatur entspricht, hören sie praktisch auf. Bei negativen Temperaturen kann Wasser in frischem Beton einfrieren. Gleichzeitig hört nicht nur die Verhärtung des Betons auf, sondern unter dem Einfluss von Eis kann die Zerstörung der schwachen Betonstruktur beginnen. Dieser Beton hat nach dem Auftauen und weiteren Aushärten eine verminderte Festigkeit, was durch das Brechen der Eiskristalle zwischen dem körnigen Füllstoff und dem Zementstein erklärt wird.

Damit der Frischbeton frostbeständig ist, wird eine spezielle Zusammensetzung der Betonmischung verwendet, die eine Aushärtung bei einer positiven Temperatur ermöglicht. Im Folgenden sind Daten über die erforderliche Zeit angegeben, um eine Frostbeständigkeit zu erreichen (unter Berücksichtigung der Normen von SNiP 3.03.01-87, Tab. Nr. 6):

Es gibt 3 Möglichkeiten, günstige Bedingungen für die Betonhärtung im Winter bei negativen Umgebungstemperaturen zu schaffen:

  1. Betonieren wird mit vorgeheiztem Betongemisch durchgeführt und hält dann Wärme im Beton;
  2. Verwenden Sie wärmebehandelte Betonstrukturen;
  3. Zur Herstellung von Betonmischungen mit Frostschutzmitteln.

In den meisten Fällen wird das Winterbetonieren mit einer Kombination der oben genannten Maßnahmen durchgeführt.

Betonheizung

Station zum Erhitzen von Beton SPB-35 Doug

Hergestellt im Prozess der Herstellung von Beton. Die Temperatur der Erwärmung wird in Abhängigkeit von der Dauer und dem Verfahren zum Transport des Betons zum Ort der Verlegung und der Umgebungstemperatur gewählt. Es ist wichtig, dass bei der Bildung der monolithischen Betonstruktur die Temperatur im Betonkörper nicht unter +15 0 C fällt. Nach dem Verlegen der Betonmischung wird die Struktur mit einem wärmeisolierenden Material bedeckt, so dass die Aushärtung des Betons bei einer positiven Temperatur erfolgt. Das Betonieren von massiven monolithischen Strukturen wird unter Berücksichtigung der während der Zementhydratation freigesetzten Temperatur durchgeführt. Um die genaue Temperatur im erhärtenden Beton zu bestimmen, werden Temperatursensoren darin platziert.

Heizung Designs

Zur Erhöhung der Temperatur im Betonkörper mittels elektrischer und Infrarot-Heizung.

Verwendung von Frostschutzzusätzen

verwendet, um das Einfrieren von Beton während des Transports und der Verlegung von Betonmischungen zu verhindern. Als Frostschutzmittel für die Betonherstellung verwenden:

  • Calciumchlorid (HC);
  • Calciumnitrat (NC);
  • eine Mischung, bestehend aus Calciumnitrit und Calciumnitrat (NOC);
  • eine Mischung aus Nitrit, Nitrat und Calciumchlorid (NNHK);
  • Natriumchlorid (CN);
  • Natriumnitrit (HH);
  • Natriumsulfat (CH);
  • Carbamid (Harnstoff);
  • Kali (P);
  • Natriumformiat;
  • Filtrat technisches Pentaerythritol.

HC und CH sind die effektivsten Frostschutzmittel. Gleichzeitig können sie Korrosion der Verstärkung verursachen und Ausblühungen (weiße Beschichtung) auf der Oberfläche bilden. Daher ist ihre Verwendung streng begrenzt. Betonmischungen mit kleinen Dosierungen von NC und Natriumformiat, die ein Teil von ihnen sind, können bei Umgebungstemperatur bis zu -20 ° C verwendet werden, ohne Angst vor Korrosion der Verstärkung und dem Auftreten von Ausblühungen auf der Betonoberfläche.

Frostschutzadditive erfüllen gleichzeitig zwei Funktionen: Sie verhärten die Betonverfestigung und senken gleichzeitig den Gefrierpunkt von Wasser. Das Wasser bleibt in flüssiger Form, wodurch der Beton bei Temperaturen unter Null aushärten kann.

Beton bei niedrigen Temperaturen gießen

Beim Winterbetonieren treten häufig folgende Fehler auf:

  • die Zeit, die erforderlich ist, um die Oberfläche des Betons zu beenden, ist erhöht;
  • Erhöhung der Betonierkosten;
  • eine schwach staubende Betonoberfläche wird gebildet;
  • Risse werden gebildet.

Um die oben genannten Folgen zu vermeiden, müssen die folgenden Empfehlungen bei der Vorbereitung und Verlegung des Betongemisches eingehalten werden.

Die Temperatur der Betonmischung

Wenn Sie Beton im Winter gießen, müssen Sie sich daran erinnern, dass Sie die Temperatur der Betonmischung einhalten müssen:

  • frisch zubereitete Betonmischung sollte eine Temperatur nicht höher als 30 ° C haben;
  • die Betonmischung beim Gießen von Beton unter den Bedingungen der durchschnittlichen Tageslufttemperatur von + 5 ° C bis - 3 ° C sollte eine Temperatur haben: mit einer Betonqualität von M200 und darüber - nicht weniger als + 5 ° C; mit einer niedrigeren Betonqualität - nicht weniger als + 10 ° C;
  • Wenn die Lufttemperatur unter - 3 ° C liegt, ist ein sicheres Betonieren möglich, während die Temperatur der Betonmischung 3 Tage lang nicht unter + 10 ° C gehalten wird.

Konkrete Vorbereitung im Winter

Betonmischung zum Gießen von Beton bei niedrigen Temperaturen, hergestellt mit:

  • Verwenden Sie einen hohen Gehalt an Zement;
  • das Wasser-Zement-Verhältnis reduzieren;
  • körnige Füllstoffe werden auf + 35 ° C vorgewärmt;
  • Wasser wird auf + 70 ° C erhitzt;
  • erhitztes Wasser wird mit einem körnigen Füller vorgemischt und erst dann Zement hinzugefügt;
  • Bei Verwendung eines Betonmischers werden die Zutaten in der folgenden Reihenfolge serviert: körniges Aggregat + der Hauptteil des erhitzten Wassers; mache mehrere Züge; gießen Sie den Rest des Wassers. Die Dauer des Mischens beträgt mindestens 1,5-2 Minuten (1,5-mal länger als in Übereinstimmung mit den Sommernormen);
  • Frostschutzmittel und Luftporenhilfsmittel verwenden;
  • die Betonmischung wird auf eine Temperatur nicht höher als + 30 ° C erhitzt;
  • Die Dauer der Vibration erhöht sich 1,25 mal.

Ein paar weitere wichtige Punkte:

  • Vorgeheizte Betonmischungen und Mischungen mit Frostschutzzusätzen dürfen nur dann auf die unbeheizte nicht schäumende Unterlage (Sandunterlage) oder alten Beton gelegt werden, wenn sie nach Berechnungen in der Kontaktzone während der Setzzeit des Betons nicht einfrieren;
  • die Betonmischung nach dem Verlegen und Verdichten ist mit einem Polymerfilm sowie mit wärmeisolierenden Materialien bedeckt, die die bei der Zementhydratation erzeugte Wärme konservieren;
  • Um die Festigkeit des monolithischen Fundaments sicher zu wissen, sollte man sich daran erinnern: Wenn die durchschnittlichen Tagestemperaturen innerhalb von 28 Tagen unter + 5 ° C fallen können, ist es nicht empfehlenswert, das Fundament zu betonieren;
  • Es ist unmöglich, flache (nicht begrabene) Fundamente im Winter zu entladen. Wenn dies nicht vermieden wird, wird eine Wärmedämmschicht um das Fundament herum konstruiert. Verwenden Sie dazu alle Materialien, die den Boden vor Frost schützen, zB Sägemehl, Schlacke, Blähton usw. Ausgänge von Ventilen werden auf eine Höhe von nicht weniger als 0,5 m erwärmt.

Wege zum Winterbetonieren

Im Folgenden werden alle bestehenden Methoden des Winterbetonierens, ihre Anwendung sowie Empfehlungen zur Wahl der Methode zur Aushärtung von Beton in Abhängigkeit von der Art der im Winter bei niedrigen Temperaturen errichteten monolithischen Stahlbetonkonstruktionen betrachtet.

Betonieren im Winter

Beim Betonieren und Gießen von Beton im Bau werden Winterbedingungen als solche angenommen, dass die durchschnittliche tägliche Außentemperatur auf + 5 ° C fällt und tagsüber eine Temperaturabsenkung unter 0 ° C stattfindet. Sie werden nicht vom Kalender bestimmt, sondern von der Temperatur des Phasenübergangs zum festen Zustand des Wassers, als eines der strategisch wichtigen Baustoffe. In den nördlichen Regionen der Russischen Föderation kann diese Saison die meiste Zeit des Jahres dauern. Es liegt auf der Hand, dass zu diesem Zeitpunkt die Kosten des Kapitalaufbaus steigen, aber das Einfrieren im direkten und im übertragenen Sinne, auch für kürzere Zeiträume, zu unermesslich großen und ungerechtfertigten Verlusten führen wird.

Klassische Baubetonmischung besteht aus durchmischten Komponenten:

  • Zement Bindemittel
  • Wasser
  • Grob Zuschlag - Steinbruch der gewünschten Fraktion
  • Feiner Zuschlag - Bausand von guter Qualität
  • Die verschiedenen Zusätze, die erforderlich sind, um die Betonmischung anzuwenden und Beton mit den richtigen Eigenschaften zu erzielen

Die Anlagerung der Betonmischung erfolgt aufgrund der Hydratation der Teilchen des Bindemittels - in unserem Fall Aluminosilicat Portland-Zement. Aus thermodynamischen Gründen nimmt die Geschwindigkeit jeder chemischen Reaktion einschließlich der Hydratation um etwa das Zweifache ab, wenn die Temperatur um 10ºC fällt.

Bei Temperaturen unter 0 ° C wird chemisch ungebundenes Wasser zu Eis und nimmt um etwa 9% zu. Dadurch entstehen Spannungen in der Dicke des Betons, die seine Struktur zerstören. Gefrorenes Betongemisch hat eine gewisse Festigkeit, jedoch nur aufgrund der Haftung von Eiskristallen. Beim Entfrosten wird der Zementhydratationsprozess wieder aufgenommen, aber aufgrund von Strukturbrüchen kann Beton keine Designfestigkeit erlangen, d.h. seine Festigkeitseigenschaften werden deutlich niedriger sein als die von nicht gefrorenem Beton. Experimente haben gezeigt, dass die Härtungsbedingungen den Prozess der Betonfestigkeitsentwicklung signifikant beeinflussen. Wenn nämlich Beton vor dem Einfrieren Zeit hat, um 30-50% der Auslegungsfestigkeit in Abhängigkeit von seiner Qualität anzusammeln, wird überschüssiges Wasser aus seiner Dicke herausgepreßt, und eine weitere Einwirkung von niedrigen Temperaturen beeinflußt seine physikalisch-mechanischen Eigenschaften nicht. Ein weiteres Reifen wird jedoch einige Male langsamer als unter normalen Bedingungen stattfinden. Es ist zu beachten, dass die Tragkonstruktionen (Balken, Stürze, Bolzen, Fußböden usw.) nur mit einer Festigkeit von 70% belastet werden können. Wenn die Monolithverstärkung in mindestens einer Richtung vorgespannt wurde, sind alle 100% der Bemessungsfestigkeit erforderlich.

Wie kann man also bei der Verlegung von Betonmischungen unter winterlichen Bedingungen eine hochwertige Qualität des monolithischen Betons erreichen? Die Antwort ist offensichtlich - die Bereitstellung solcher thermodynamischer Bedingungen, unter denen das Wasser, das an dem chemischen Prozess beteiligt ist, in der flüssigen Phase sein wird. Im Prinzip kann dies auf zwei Arten erreicht werden - entweder um die Temperatur der Reaktionszone zu erhöhen oder um die Kristallisationstemperatur von Wasser zu senken. Überlegen Sie, wie Sie beide Effekte in Verbindung mit den Komponenten der Betonmischung erreichen können, und zwar in der Reihenfolge, in der sie oben aufgeführt sind.

  1. Die Standard-Abbindezeit für klassischen Portlandzement unter normalen Bedingungen beträgt 28 Tage. Daneben gibt es hochaktive schnellhärtende Zemente, die die vollständige Ausreifung von Beton innerhalb von 2-3 Tagen oder noch schneller gewährleisten können. Wenn der Monolith ausreichend massiv ist, findet sein Gefrieren während dieser Zeit wegen der hohen Wärmekapazität von Wasser und der Exothermie der Hydratationsreaktion nicht statt. Zum Beispiel wird diese Art von Zement in Trockenmischungen vom Typ "Gussbeton Marke 300" verwendet. Nach 4 Stunden können Sie auf den daraus hergestellten Strukturen spazieren gehen (Platten, Schwellen, Stufen usw.). Nachteile - die hohen Kosten und Zeitmangel für die Lieferung und Verlegung der fertigen Betonmischung. Infolgedessen fanden diese Betone keine Anwendungen mit großer Tonnage.
  2. Bekanntermaßen kocht Wasser auf Meereshöhe bei +100 o C. Es scheint, dass bei einer Temperatur von +99 o C der Beton fast sofort aushärtet. Wie jedoch die Erfahrung zeigt, fällt die Härtungsrate nach + 50 ° C stark ab, obwohl das Verfahren weitergeht. Diese Temperatur gilt als technisch optimal. Wenn es möglich ist, es in der Dicke des klassischen Betons in irgendeiner Weise bereitzustellen, dann wird es in den meisten Fällen möglich sein, die Schalung in 1-2 Tagen zu entfernen. Beim Kneten einer Fertigbetonmischung verwenden die Hersteller Wasser, das auf +50 ° C erwärmt ist. Wasser wird nicht nur für eine chemische Reaktion benötigt, sondern auch für die Verarbeitbarkeit der Mischung. Bei negativen Temperaturen entstehen Eiskristalle genau aus überschüssigem Wasser. Um den Inhalt zu reduzieren, wird Vakuum-Absaugen mit Hilfe von starren Schilden oder flexiblen Matten verwendet. Ähnliches geschieht natürlich aufgrund von Kapillarkräften, wenn eine Schicht Mauermörtel auf einen porösen Ziegel gelegt wird. Aus diesem Grund können Sie mit Bauvorschriften Beton und Beton gießen. Ein solcher Zement-Sand-Mörtel erhält nach dem Auftauen die Endfestigkeit. Am stärksten vom Einfrieren betroffen ist der zerbrechliche Stahlbeton. Bewehrungsstäbe aus Stahl sind ausgezeichnete "Kältebrücken" und entziehen der Betondicke intensiv Wärme. Das Wasser um sie herum gefriert, und das expandierende Eis bewegt die Plastikbetonmischung zurück. Das neue Wasser fließt in die Lücken zwischen den Kristallen, die wiederum auch gefrieren und der Prozess wiederholt sich, bis das gesamte Wasser gefriert, hauptsächlich um die Stäbe herum. Es ist klar, dass Stahlbeton beim Auftauen die Eigenschaften des Verbundwerkstoffs verliert.
  3. Um den Schotter auf + 60 ° C zu erhitzen, verwenden die Hersteller von Transportbeton spezielle Register, durch die sie erwärmtes Wasser oder sogar Dampf leiten.
  4. Das Gleiche gilt für Sand. Beheizter Zement ist verboten, um sein "Brauen" zu vermeiden.
  5. Um die Plastizität und damit die Verarbeitbarkeit von Beton im Winter zu erhöhen, werden der Betonmischung sowohl mineralische (z. B. Kalk) als auch organische (verschiedene Polymergele, Dispersionen usw.) mit Weichmachern versetzt. Vielleicht die Verwendung spezieller Additive, zum Beispiel - um Porenbildung in der Dicke des Betons zu reduzieren. Dies wirkt sich positiv auf die Wasser- und Frostbeständigkeit des Betonsteins aus. Es gibt verstärkende und strukturierende Zusätze, wie Fasern - Polymer, Metall oder Mineral, die die Festigkeitseigenschaften eines Betonsteins erhöhen. In dieser Frage am interessantesten sind Frostschutzmittel, oder wie sie auch genannt werden, Additive. Unter diesen Bedingungen, wenn eine Erwärmung nicht möglich ist und genügend Zeit vorhanden ist, um die Struktur des Betons zu erhalten, kann der Gefrierpunkt des Wassers durch Zugabe von elektrolytischen Reagenzien verringert werden. Die am häufigsten verwendeten Konstruktionen sind Kaliumchlorid, Calciumchlorid, Natriumsalze - Sulfat, Nitrat und Nitrit, Chlorid und dergleichen. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass diese Salze, wenn die Temperatur ansteigt und das Wasser in der Umgebung auftaut, aufgrund osmotischer Prozesse auf die Oberfläche des Betons diffundieren und sogenannte Effloreszenzen bilden. Zusätzlich wird die Reifung des Betons aufgrund der niedrigen Temperatur der flüssigen Phase (bis zu -20ºC) und einer Zunahme der Ionenstärke der Salzlösung auf einen kritischen Wert fallen. Bei Beton mit gespannter oder thermisch verstärkter Bewehrung (aufgrund elektrochemischer Korrosion) sowie bei Bauwerken an Orten, an denen Streuströme entstehen (elektrifizierte Objekte - Eisenbahnen usw. aufgrund erhöhter Leitfähigkeit), sind elektrolytische Zusätze verboten.

Wenn bei negativen Temperaturen während der Betonarbeiten die Komponenten nicht für das Winterbetonieren vorgeheizt werden, kann die Betonmischung zur Erzielung der gewünschten Temperatur in Zwangsmischern mit Dampfheizung vorbereitet werden, wobei ein gewisser Zeitaufwand für die Lieferung und Installation geopfert wird. Es ist zu beachten, dass bei einer Temperatur von +40 o C die Hydratation mindestens viermal schneller ist als unter normalen Bedingungen. Deshalb sollten im Winter alle Arbeiten mit der Betonmischung so schnell wie möglich ausgeführt werden. Es ist optimal, vorgeheizte Betonmischung direkt auf der Baustelle zu produzieren. Es eignet sich am besten für die Betonverlegung im Winter nach der "Thermos" -Methode, bei der die Schalung und die Betonoberfläche passiv isoliert sind. Oft in der Betonmischung fügen wir 2% Calciumchlorid hinzu, das uns bereits bekannt ist, was die anfängliche Einstellung beschleunigt, während die Kristallisationstemperatur von Wasser auf -3 ° C gesenkt wird. Es gibt andere Zusätze, die das Abbinden von Beton im Winter beschleunigen. Die Hauptsache ist, dass es bei der Herstellung oder dem Transport der Betonmischung aufgrund einer Überdosierung von Zusatzstoffen nicht vollständig erfolgte.

Beheizen, Beheizen und Beheizen von Beton beim Winterbetonieren

Um die erforderliche Temperatur der Betonmischung unter künstlichen Bedingungen aufrechtzuerhalten, ist die am häufigsten verwendete Zufuhr von Wärme zur Betonstruktur erforderlich. Es gibt Erwärmung, Erwärmung und Erhitzung von Beton.

  • Die Erwärmung des Betons im Winter erfolgt durch die Einführung von Heizelementen in die Dicke des Betons. Dies können Rohre sein, in denen ein Kühlmittel zirkuliert (Wasser, Dampf oder Luft), aber isolierte elektrische Heizdrähte vom PNSV-Typ sind am gebräuchlichsten. Sie werden in Gruppen auf einem dreidimensionalen Gerüst einer Stahlbetonkonstruktion gewickelt, noch bevor das Betongemisch verlegt wird, und nach ihrer Fertigstellung werden sie an eine Quelle für eine Wechsel- oder Gleichstrom-Sicherheitsspannung (Transformator) angeschlossen. Der Schritt des Wickelns wird durch den Querschnitt des Drahtes bestimmt und muss so sein, dass der ohmsche Widerstand des Drahtes die notwendige Wärmeableitung bereitstellt. Beim Anschluss ist darauf zu achten, dass die Enden der aus der Schalung austretenden Drähte kurz sind, da sie ansonsten in der Luft ohne Wärmeabfluss ausbrennen.
  • Zur Beheizung von Beton während des Winterbetons werden Gewächshäuser als Heizungskonstruktionen verwendet. Im Wesentlichen handelt es sich um Gewächshäuser aus Folie oder gewebten Materialien, die um die Struktur herum errichtet sind und in denen eine Heißluftpistole oder ein Ventilator funktioniert. Die Elektroden (Platten, Stäbe, Streifen und Stränge - je nach Ausführung) werden für die elektrolytische Erwärmung der Betondicke verwendet. Durch das Verbinden von Gegenelektroden mit unterschiedlichen Phasen eines Wechselstroms wird ein elektromagnetisches Feld in der Betonmischung gebildet, unter dessen Einfluss die Masse auf die erforderliche Temperatur erwärmt wird und ihre Wärme für die erforderliche Zeit aufrechterhalten wird. Die Platten werden an der Innenseite der Schalung aufgehängt, die Bewehrungsstäbe mit einem Durchmesser von 6-12 mm werden in der Dicke des Betons mit einem Designschritt platziert. Streifenelektroden können auf einer Seite der Struktur oder auf beiden Seiten angeordnet werden. Stringelektroden werden am effektivsten zum Winterbetonieren von Säulen verwendet.
  • Zur Beheizung der Enden und des unteren Teils des Monolithen wird manchmal eine thermoaktive Schalung verwendet, die aus Stahlplatten (oder mehrschichtigen Platten) mit darauf montierten Heizelementen und einer Wärmeisolierung besteht. Bei direkter Erwärmung der Oberfläche des Betons werden Infrarotgeneratoren verwendet - metallische Rohr- oder Karborundum-Stangen. Thermische Energie von der Oberfläche aufgrund der Wärmeleitfähigkeit breitet sich im gesamten Volumen des härtenden Monolithen aus. Manchmal wird Infrarotheizung durch die Schalung durchgeführt, dafür ist sie mit einem schwarzen Mattlack bedeckt. Zusammen mit Strahlungsenergie für diesen Zweck hat elektromagnetische (Induktion) breite Anwendung gefunden. Die Induktionserwärmung wird mit aufeinanderfolgenden Windungen eines isolierten Drahtes (Induktors) durchgeführt, der entlang der Oberfläche ausgelegt ist, die erwärmt werden sollte. Die Anzahl der Umdrehungen und die Intensität der Erwärmung wird im Labor für diesen speziellen Fall vorausberechnet und während des gesamten Verfahrens sorgfältig geregelt. Die Effizienz der Induktionserwärmung von Stahlbeton erhöht den geschlossenen Stahlrahmen.

Das Blasen eines erhitzten Monolithen mit erhitzter Dampf- oder Luft ist nur für dünnwandige Strukturen wirksam und hat keine breite Anwendung gefunden.

Bei jeder Art der Beheizung und / oder (Heizung, Heizung) erfolgt das Winterbetonieren wie folgt:

  • Schnee und Frost werden von den Schalungsflächen entfernt
  • der Bewehrungskorb wird für den gleichen Zweck beheizt
  • Die Ausrüstung entsprechend der gewählten Methode ist installiert
  • Betonmischung wird verlegt und verdichtet
  • Konstruktionsflächen, die mit Luft in Berührung kommen, müssen isoliert werden

Dann ist das Stadium der Anordnung der Bohrungen geeignet, um die Temperatur zu messen, und erst danach beginnt die Erwärmung selbst, die stoppt, sobald die berechnete Temperatur erreicht ist. Die ersten acht Stunden müssen Sie die Temperatur des Betons alle zwei Stunden und dann mindestens einmal pro Schicht (mit einer Fixierung im Baumstamm) kontrollieren.

Am Ende der isometrischen Aufwärmung sollte das Design auf keinen Fall scharf gekühlt werden, da dies zu schweren Schäden am Monolithen führen kann. Scharfes Abkühlen verursacht enorme Spannungen im Beton und führt zu Rissbildung. Die Heiztemperatur kann die berechnete nur um 5 ° C übersteigen. Die Abkühlgeschwindigkeit des Betons nach Beendigung der Aufwärmphase sollte 15 ° C / Stunde nicht übersteigen, für Stahlbetonmonolithen beträgt sie 2-3 ° C / Stunde.

Die Demontage der Schalung (Zerlegung) erfolgt erst, nachdem der Beton die erforderliche Festigkeit erreicht hat. Abhängig von der Art des Betons und dem Zweck der Struktur variiert er zwischen 40% und 70% und sogar 100%.

In jedem Fall ist zu beachten, dass nur die Einhaltung der technologischen Anforderungen die Qualität der monolithischen Struktur gewährleisten kann.