Температура застывания бетона: Бетон — до какой температуры можно заливать

Содержание

Зависимость прочности бетона от температуры затвердевания.

Зависимость прочности бетона от температуры затвердевания.

 Как правило, нормальной температурой твердения бетона принято считать 15 – 20°. Чем ниже температура, тем медленнее нарастает прочность. Если отметка падает ниже ноля, бетон будет твердеть только в том случае, если в воду добавлены соли, которые снижают точку замерзания.

В случае, когда бетон начал твердеть, а затем замерз, после оттаивания процесс продолжится. Если замерзшая вода изначально не повредила структуру бетона, то прочность материала значительно возрастет.

Твердение при высоких температурах. 

 В условиях повышенной температуры бетон затвердевает быстрее, особенно если процесс происходит в условиях повышенной влажности. При высоких температурах сложно защитить бетон от высыхания, потому нельзя нагревать его сильнее 85°.

Пример исключения – обработка в автоклавах паром под высоким давлением на заводах.

 Прочность бетона, который твердеет при разных температурах (скорость не имеет значения), приблизительно определяется по проектным показателям бетона R28 умножением на коэффициенты таблицы С. А. Миронова (см. таблицу). R28 затвердевает при нормальной температуре за 28 дней. 

Производство работ и основные требования к бетону в зимний период. 

 Важно, чтобы бетон, уложенный в зимнее время, затвердел и набрал прочность этой же зимой. Прочности должно хватить на распалубку, частичную или даже полную загрузку строения.

В любом случае, бетон не должен замерзнуть пока не наберет хотя бы половину своей проектной прочности. Даже если используются быстротвердеющие материалы, время затвердевания в теплых условиях не должно быть менее 2 – 3 суток, если используется обычный бетон – от 5 до 7 суток. 

Негативное влияние низких температур.
 

 Как показывает практика, замерзание бетона на раннем этапе сильно снижает его надежность в дальнейшем. Замерзающая вода в свежем растворе нарушает связь между цементным камнем и заполнителем, а также сцепление с арматурой в железобетонных конструкциях.

Чем позднее бетон замерз, тем выше его прочность. Чтобы бетон набрал нужные характеристики, зимой нужно обеспечить его затвердевание в теплых и влажных условиях на весь необходимый срок. 

Обеспечение правильного твердения бетона зимой. 

 Стимулировать процесс можно двумя путями:

  • используя внутреннее тепло бетона;
  • передавая дополнительное тепло извне.

 В первом случае нужно использовать только быстротвердеющие высокопрочные марки цемента, например, глиноземистый или портландцемент. Рекомендуется также применить ускоритель твердения, такой как хлористый кальций, уменьшить объем воды в растворе, уплотнить его высококачественными вибраторами. Это позволит бетону набрать нужную прочность не за 28 дней, а всего за 3 – 5 суток.

Температура твердения бетона

Бетон

Срок
твердения,
суток

Среднесуточная температура бетона, °С

-3

0

+5

+10

+20

+30

   

прочность бетона на сжатие % от 28-суточной

М200 — М300 на
портландцементе
М-400, М-500

1

3

5

9

12

23

35

2

6

12

19

25

40

55*

3

8

18

27

37

50

65

5

12

28

38

50

65

80

7

15

35

48

58

75

90

14

20

50

62

72

90

100

28

25

65

77

85

100

Температура застывания бетона: как застывает бетонный раствор

При работе с бетоном крайне важно учитывать влияние температуры окружающей среды на скорость его застывания и прочность. Игнорирование этого момента может привести к снижению качества материала, что в некоторых случаях просто недопустимо. Поэтому далее мы рассмотрим, какая оптимальная температура для застывания бетона, и что делать, если температура окружающей среды значительно ниже этого показателя.

Выполнение стяжки в холодное время года

Общие сведения

Итак, наилучшей температурой для твердения бетона считается около + 20 градусов по Цельсию. Однако, не всегда получается выдержать подобные условия. Бывают случаи, когда необходимо выполнить бетонирование в холодное время года.

К примеру, потребность в зимних работах может возникнуть в следующих случаях:

  • Бетонирование при осыпающихся грунтах, что сложно выполнить в теплое время года.
  • Зимние скидки на цемент. Иногда цена материала может быть действительно очень низкой, но, в то же время, хранить его до наступления потепления не имеет смысла, так как качество цемента будет снижаться. В такой ситуации оптимальным вариантом будет проведение работ в условиях низкой температуры.
  • При частном строительстве. Зачастую, зимой легче получить отпуск, чем в летнее время.

Обратите внимание! Зимой дороже копать траншеи, к тому же, необходимо предусмотреть место для обогрева людей. Поэтому заниматься строительством не всегда выгодно.

Заливка фундамента в зимнее время

Особенности заливки бетона при низких температурах

В первую очередь следует разобраться, какую температуру, при работе с бетоном, следует считать низкой. Среди строителей принято считать погоду холодной, если среднесуточная температура опускается ниже + 4 градусов по Цельсию. В этом случае, для успешного проведения данной строительной операции своими руками необходимо предпринять специальные меры предосторожности, которые защитят раствор от негативного влияния холода.

Дело в том, что застывание бетона при низких температурах происходит особым образом. Скорость протекания этого процесса и качество итогового результата во многом зависит от температуры воды в составе.

Чем она выше, тем, соответственно, быстрей происходит застывание. Оптимальный ее показатель составляет 7-15 градусов.

Однако, низкая температура окружающей среды в любом случае оказывает критическое воздействие на скорость гидратации цемента. В итоге, набор прочности и застывание происходит значительно медленнее.

Утепление свежезалитого фундамента

Чтобы высчитать, сколько застывает бетон при минусовой температуре, нужно учесть, что ее падение на 10 градусов снижает скорость твердения в два раза. Подобные расчеты важны при планировании строительных работ и снятии опалубки.

Обратите внимание! Если температура опустится ниже -4 градусов по Цельсию, то раствор просто замерзнет, и, в таком случае, процесс застывания вообще прекратится, а бетон потеряет до 50 процентов своей прочности.

Однако, имеются и положительные стороны заливки при низкой температуре – при правильной организации процесса, есть шанс получить более качественный результат, так как меньшая исходная температура в итоге дает большую прочность. Единственное, необходимо помнить при какой температуре застывает бетонный раствор, т.е. следить, чтобы она не опускалась ниже -4 градусов.

Добавка для увеличения скорости застывания

Искусственное увеличение скорости застывания

Так как застывает бетон при минусовой температуре очень медленно, а сроки строительства зачастую ограничены, строители придумали несколько способов, как ускорить этот процесс.

Наиболее распространенные из них следующие:

  • Добавление специальных присадок в раствор;
  • Подогрев бетона электрическим кабелем;
  • Использование большего количества цемента в составе.

Теперь подробней рассмотрим особенности каждого из этих методов.

Использование модификаторов

Чаще всего, при проведении строительных работ в зимнее время используют модификаторы следующих типов:

  • Добавки типа С — ускорители твердения бетона;
  • Добавки типа Е — водозамещающие ускорители.

Наиболее эффективным и распространенным является хлорид калия. Однако, его доля в общей массе должна составлять не более 2 %.

Надо сказать, что ускорители затвердения не влияют на качество бетона, однако, в то же время они не защищают его от замерзания. Кроме того, их применение не отменяет требования к температуре раствора и выполнение мер по его защите от замерзания.

Обратите внимание! При выполнении стяжки или фундамента, нужно сразу продумать наличие отверстий и каналов для коммуникаций, так как последующая обработка будет весьма трудоемкой. К тому же она потребует специального инструмента, к примеру, резка железобетона алмазными кругами подразумевает наличие мощной болгарки.

Использование провода для обогрева бетона

Подогрев бетона

Для подогрева бетона зачастую используют специальный кабель. Это метод, можно назвать наиболее естественным. Единственное, для достижения положительного результата, должна строго соблюдаться определенная инструкция по обогреву (узнайте также как осуществляется прогрев бетона сварочным аппаратом).

В отличие от предыдущего метода, обогрев позволяет защитить бетон от замерзания. Соответственно, нет необходимости высчитывать при какой температуре застывает бетон и сколько длится этот процесс, так как можно обеспечить вполне нормальные условия.

На фото — кабель для прогрева бетона

Увеличение дозировки цемента

Данный метод можно использовать при незначительном снижении температуры. Увеличение дозировки должно быть небольшим, в противном случае качество бетона и его долговечность может существенно снизиться.

Совет! Если после застывание раствора понадобилось его просверлить, то наиболее эффективным методом является алмазное бурение отверстий в бетоне.

Вывод

Бетонирование при минимальных температурах имеет ряд особенностей и требует особого подхода к выполнению работ. Самое главное – не допустить цикл замораживания и размораживания раствора. Но, в то же время, если выполнить операцию правильно, то в итоге вы получите более прочный материал, чем при заливке в нормальных условиях (см. также статью «Перегородки из газобетона – основные нюансы возведения»).

Из видео в этой статье вы можно получить некоторую дополнительную информацию по данной теме.

Добавить в избранное Версия для печати

Поделитесь:

Статьи по теме

Все материалы по теме

Как планировать и управлять отверждением заливки массивного бетона

Спецификации для массивного бетона ограничивают температуру свежего бетона и бетона на месте и обычно требуют от подрядчика плана теплового контроля для каждой укладки массивного бетона.

29 июля 2014 г.

Kim Basham, PhD PE FACI

L. J. Mott, PE

KB Engineering LLC

1. Методы массового бетонирования в первую очередь были разработаны для строительства плотин, где впервые было обнаружено термическое растрескивание. Однако в настоящее время методы массового бетонирования используются для крупных структурных элементов, включая матовые фундаменты, оголовки свай, опоры мостов, большие балки и фермы, а также толстые стены и плиты.

Понимание проблем, связанных с массивным бетоном, может помочь подрядчикам избежать таких проблем, как несоблюдение требований, задержки строительства, поврежденный бетон и дорогостоящий ремонт. Спецификации для массивного бетона ограничивают температуру свежего бетона и бетона на месте и обычно требуют от подрядчика плана теплового контроля для каждой укладки массивного бетона. Следовательно, подрядчики должны знать о максимальных температурах бетона и температурных перепадах, повышении температуры, мониторинге и контроле температуры, предварительном и последующем охлаждении массивного бетона и тепловом моделировании.

Определение массы бетона

Американский институт бетона (ACI) не устанавливает конкретных предельных размеров для определения массы бетона. ACI определяет массивный бетон как «любой объем бетона с размерами, достаточно большими, чтобы требовать принятия мер, чтобы справиться с выделением тепла от гидратации цемента и сопутствующим изменением объема, чтобы минимизировать растрескивание». размер, равный или превышающий три фута, обычно обозначается как массивный бетон. Тем не менее, меньшие размеры также могут быть обозначены как массивный бетон в зависимости от таких факторов, как: тип и количество цемента, отношение объема к поверхности бетона, погодные условия, температура укладки бетона, степень ограничения изменения объема и влияние термического растрескивания на функциональность, долговечность и внешний вид.

Внимательно просмотрите контрактную документацию, чтобы определить, какие структурные элементы заказчик определил как массивный бетон. Разработчик, а не подрядчик, несет ответственность за определение того, какой бетон в проекте является массивным бетоном. Для элементов, обозначенных как массивный бетон в контрактных документах, применяются дополнительные требования, указанные в ACI 301, Раздел 8 — Массивный бетон. 2 Если документы неясны, запросите разъяснения до начала работ.

Максимальная температура и разница температур

Во избежание повреждения бетона технические условия ограничивают максимальную внутреннюю температуру бетона и максимально допустимую разницу температур между центром и поверхностью массивного бетонного элемента.

ACI 301 гласит:

1) Максимальная температура в бетоне после укладки не должна превышать 158 градусов по Фаренгейту

2) Максимальная разница температур между центром и поверхностью укладки не должна превышать 35 градусов по Фаренгейту.

Ограничение внутренней температуры бетона до 158 градусов по Фаренгейту предотвращает замедленное образование эттрингита (DEF). Эттрингит является нормальным продуктом гидратации цемента, который образуется в течение первых нескольких часов после замеса бетона. Высокие температуры в раннем возрасте (более 158 градусов по Фаренгейту) могут препятствовать нормальному образованию эттрингита. Если DEF возникает в затвердевшем бетоне с внешним источником влаги, может произойти внутреннее расширение с последующим визуальным смещением и растрескиванием. DEF также может увеличить риск дополнительного износа из-за воздействия замерзания/оттаивания и коррозии арматуры. Ограничение внутренней температуры в самом начале жизни бетона предотвратит DEF.

Разместите датчики температуры в центре массы бетона и на глубине двух дюймов от центра ближайшей внешней поверхности. Снимайте показания каждый час и сравнивайте температуру бетона и разницу температур с указанными максимальными пределами каждые 12 часов.

Установленная максимальная разница температур в 35 градусов по Фаренгейту между центром и поверхностью бетона сводит к минимуму возможность термического растрескивания. Разность температур – это разница между температурой, измеренной в центре или самой горячей части бетона, и температурой поверхности.

Термический градиент между центральной частью и поверхностью создает растягивающие напряжения в бетоне. По существу, внутренняя часть расширяется относительно поверхности. Это дифференциальное расширение создает растягивающие напряжения. Когда растягивающие напряжения превышают предел прочности бетона на растяжение, происходит растрескивание. Глубина и тяжесть растрескивания зависят в первую очередь от величины температурного градиента.

Максимальная разница температур в 35 градусов по Фаренгейту является исторической величиной и может быть консервативной для современных бетонов и конструкций. Разница в 45 градусов по Фаренгейту или даже 55 градусов по Фаренгейту может быть достаточной для контроля термического растрескивания. Увеличение максимальной разницы температур может сэкономить время и деньги. Максимальная разница температур зависит от многих переменных, которые контролируют как термические напряжения, так и прочность бетона на растяжение. По этим причинам становится обычной практикой использовать сложное компьютерное тепловое моделирование для определения максимально допустимой разницы температур, чтобы термические напряжения не превышали предела прочности бетона на растяжение.

Повышение температуры и прогнозирование максимальной температуры

Такие факторы, как тип и количество вяжущих материалов, укладка бетона и температура окружающей среды, размер и отношение объема к поверхности бетонного элемента, контролируют повышение температуры и максимальную температуру в массе бетона. Как правило, тепловые проблемы возникают только у бетонных элементов, минимальный размер поперечного сечения которых равен или превышает три фута, поскольку элементы меньшего размера обычно рассеивают генерируемое тепло гидратации со скоростью, достаточной для ограничения температуры до требуемого уровня. Более толстые элементы не рассеивают тепло гидратации с достаточной скоростью, поэтому температура в центре заливки может достигать уровней, превышающих указанные уровни.

Отвод тепла охлаждающими трубами зависит от расположения, размера и расстояния между ними, расхода и температуры охлажденной воды. Охлаждающие трубы должны быть залиты цементным раствором после окончания периода охлаждения.

Два метода, обычно используемые для прогнозирования максимальной температуры бетона, включают приблизительный метод «эквивалентного содержания цемента» и компьютерные или тепловые модели. С помощью приближенного метода оцените максимальную температуру, добавив 16 градусов по Фаренгейту на каждые 100 фунтов цемента на кубический ярд к температуре укладки бетона. Для летучей золы и шлакового цемента типов F и C (замена 50 процентов) используйте 50 процентов, 80 процентов и 90 процентов эквивалентного цемента на кубический ярд соответственно3. По сути, этот метод предполагает, что эти материалы выделяют 50 процентов, 80 процентов и 90 процентов тепла по сравнению с цементом. [Для примера см. таблицу.]

Температурный контроль

Методы контроля температуры бетона и перепада температур включают:

Бетонная смесь — Ограничьте количество цемента до минимально возможного количества и замените цемент на более медленно схватывающийся дополнительный цементные материалы (SCM), такие как летучая зола класса F и шлаковый цемент. Используйте цемент со свойствами теплоты гидратации от умеренной до низкой. Не используйте цементы типа III или HE (с высокой ранней прочностью) и химические ускорители. Если возможно, используйте заполнители с низким тепловым расширением, такие как гранит, известняк или базальт. Замедление скорости тепловыделения также замедляет скорость набора прочности. Поэтому вместо стандартной прочности в 28 дней предлагайте прочность на сжатие 42 или 56 дней для приемки бетона.

Совместно с поставщиком бетона разработать экономичный бетон с низким тепловыделением. Запустите пробные смеси в лаборатории, чтобы установить свойства свежего и затвердевшего бетона. Выполните полевые испытания путем отливки блоков для представления массивных бетонных элементов и измерения внутренней и поверхностной температуры. Кроме того, используйте испытательные блоки для оценки предлагаемых методов укладки бетона и плана последующего охлаждения. Убедитесь, что измеренные температуры соответствуют указанным предельным значениям температуры. Если нет, пересмотрите план терморегулирования.

Уменьшить температуру укладки бетона — ACI 301 не определяет максимальную температуру укладки бетона для массивного бетона, но спецификаторы обычно используют 50 градусов по Фаренгейту и 70 градусов по Фаренгейту. Как показано в примере расчетов для оценки максимальной температуры бетона, максимальная температура бетона является функцией температуры укладки. Если бы в примере температура укладки составляла 50 градусов по Фаренгейту, то расчетная максимальная температура бетона составила бы 131 градус по Фаренгейту. Как правило, каждый градус предварительного охлаждения снижает максимальную температуру бетона примерно на один градус. Предварительное охлаждение или снижение температуры укладки бетона может уменьшить как температуру бетона, так и разницу температур.

Предварительное охлаждение . Средства для предварительного охлаждения бетона включают затенение и орошение кучи с крупным заполнителем водой, использование охлажденной воды для замеса, замену воды затворения стружкой или колотым льдом и введение либо воды затворения, либо свежего бетона жидким азотом . Как правило, предварительное охлаждение заполнителей на 2 градуса по Фаренгейту охлаждает свежий бетон примерно на 1 градус по Фаренгейту. Прямое и испарительное охлаждение снижает общую температуру. Температуры в пределах примерно 2 градусов по Фаренгейту от температуры влажного термометра могут быть достигнуты путем продувки воздухом влажных крупных заполнителей.

Снижение температуры воды смеси на 4 градуса по Фаренгейту охладит свежий бетон примерно на 1 градус по Фаренгейту с максимальным снижением температуры примерно на 10 градусов по Фаренгейту. Замена смеси воды на стружку или колотый лед (примерно до 75 процентов) может снизить температуру свежего бетона примерно до 20 градусов по Фаренгейту. Конечно, степень предварительного охлаждения будет зависеть от количества воды для смешивания, доступной для замены льда.

Если спецификации ограничивают температуру укладки бетона до 50 градусов по Фаренгейту или более 20 градусов по Фаренгейту, требуется предварительное охлаждение бетона, рассмотрите возможность использования жидкого азота. При температуре впрыска -326 градусов по Фаренгейту достижима температура свежего бетона до 35 градусов по Фаренгейту.

Последующее охлаждение — Используйте изоляцию для контроля максимальной разницы температур между центром и поверхностью бетонного массива. Замедление скорости отвода тепла от поверхности снижает разницу температур и вероятность термического растрескивания. Конечно, снижение скорости охлаждения бетона может привести к задержке строительства. Влажное отверждение сопряжено с риском, поскольку термический удар при попадании холодной воды на горячие поверхности может привести к быстрому охлаждению поверхности и растрескиванию.

Используйте тепловое моделирование для оценки температуры центра и поверхности в зависимости от времени. Сравнение графиков температуры и времени дает максимальную разницу температур между центром и поверхностью бетона. Чтобы контролировать как температуру бетона, так и разницу температур, рассмотрите возможность использования предварительно установленных охлаждающих труб. Охлаждающие трубы отводят тепло из внутренней части бетона и могут снизить как максимальную температуру бетона, так и разницу температур. Охлаждающие трубы также могут значительно сократить время охлаждения бетона и ускорить процесс строительства.

Тепловое моделирование

В рамках теплового плана рассмотрите возможность использования компьютерного теплового моделирования для оценки максимальной температуры бетона и температурных перепадов. Кроме того, моделирование может оценить и оптимизировать размер заливки (размер подъема или блока), графики укладки (временные интервалы между укладками) и план контроля температуры, чтобы свести к минимуму риск термического растрескивания. Компьютерное моделирование — это быстрый и эффективный способ оценить различные доступные варианты контроля температуры и термического растрескивания. В большинстве случаев стоимость моделирования незначительна по сравнению с потенциальной экономией от оптимизации плана терморегулирования.

 


Ссылки

1. ACI 207.1R-05 (2012) Руководство по массовому бетону, Американский институт бетона, www.concrete.org .concrete.org

3. Гайда, Джон, Массобетон для зданий и мостов, Ассоциация портландцемента, 2007 г., www.cement.org

 

Для получения дополнительной информации:

ACI 207.1R-05 Guide to Mass Concrete

ACI 207.4R-05 (2012) Системы охлаждения и изоляции для массивного бетона

ACI 207.2R-07 Отчет о влиянии изменения температуры и объема на растрескивание массивного бетона

 

Об авторах

Ким Башам является президентом компании KB Engineering LLC, которая предоставляет инженерные и научные услуги для бетонной промышленности . Бэшем также проводит семинары и мастер-классы по всем аспектам технологии бетона, строительства и устранения неполадок. С ним можно связаться по электронной почте [email protected]

Л. Дж. Мотт, PE, является президентом GES Tech Group, Inc., которая предоставляет общие механические, структурные, гражданские и судебные инженерные услуги широкому кругу клиентов и отраслей. Мотт является экспертом в области моделирования методом конечных элементов, специализирующимся на нелинейной статической и динамической механике и термодинамике переходных процессов. С ним можно связаться по электронной почте [email protected]

Жаркая погода и заливка бетонной массы

Бетонирование в жаркую погоду: почему важно контролировать температуру бетона

Массовое бетонное размещение: как использовать мониторинг температуры, чтобы соответствовать требуемой спецификации

Планирование Массовое бетонное размещение для управления радиацией

Повышение бара для небольшого бетонного насоса. Трещины в плитах с необычной геометрией панелей

Дилемма подрядчика по армированию сварной проволокой (WWR)

Должна быть альтернатива удалению и замене WWR.

Борьба с трещинами в плитах с необычной геометрией панелей

Советы по борьбе с трещинами в бетонных панелях необычной формы.

Что следует учитывать при выборе оборудования с батарейным питанием

Несколько ключевых аспектов оборудования, которые следует учитывать при выборе строительного оборудования с батарейным питанием.

Как инновационное оборудование для бетонных работ может помочь подрядчикам расширить свои возможности

Бетонное оборудование эволюционировало, чтобы обеспечить портативные, удобные в эксплуатации решения, помогающие расширить собственные возможности подрядчиков.

The Rogue — электрический самоходный скрепер со скоростью 150 футов в минуту

Rogue — это полностью электрический скрепер с точным рулевым управлением, скоростью до 150 футов в минуту и ​​полностью регулируемым углом отвала одним нажатием кнопки.

Электрическая тачка PowerPusher E-750

Электрическая тачка E-750 имеет грузоподъемность 1000 фунтов. и предназначен для перевозки больших грузов на строительных площадках.

Руководство по фибробетону: советы по проектированию, спецификации и применению

Изучение основных аспектов фибробетона, включая его конструкцию, технические характеристики, применение и способы надлежащей отделки изделия.

Аккумуляторные дрели и перфораторы DEWALT для строительных площадок

Аккумуляторные инструменты предназначены для выполнения тяжелых работ на строительных площадках, включая подготовку поверхности, бетонирование, снос, обслуживание дорог и строительство.

Производство бордюрного катка CM4600 Устройство для изготовления бордюров Badger

Устройство для изготовления бордюров Badger — это легкая машина с питанием от батареи, обеспечивающая однородные результаты при заливке бетона.

Настольная витрина EDCO

Настольная витрина EDCO предназначена для предприятий по аренде, которым необходимо информировать и обучать клиентов эффективному использованию шлифовальных машин EDCO, и она предоставляется бесплатно, пока есть запасы.

S3 Barrier SL, самовыравнивающийся материал на основе не портландцемента

Ограничения спецификаций номеров F знать, как изменить эти спецификации на более разумные требования.

Укладка массивного бетона: как использовать мониторинг температуры для соблюдения требуемой спецификации

Поддержание соответствующих температур и температурных диапазонов в массивном бетоне является ключом к поддержанию его прочности и долговечности.

13 сентября 2018 г.

Поддержание надлежащих температур и температурных диапазонов в бетонном массиве является ключом к сохранению его прочности и долговечности. Риск повреждения бетона, связанного с температурой, увеличивается, если температура бетона становится слишком высокой или разница температур между самой горячей внутренней точкой и поверхностью и/или кромкой становится слишком большой. Поэтому многие агентства включают спецификации, которые требуют, чтобы температура бетона в раннем возрасте не превышала некоторого максимального предела внутренней температуры, а перепады температур в бетоне в раннем возрасте оставались ниже некоторого максимального предела.

Что считается массивным бетоном?

Американский институт бетона (ACI) предлагает простое определение массового бетона. Согласно ACI 116R, массовый бетон — это «любой объем бетона с размерами, достаточно большими, чтобы требовать принятия мер, чтобы справиться с выделением тепла от гидратации цемента и сопутствующим изменением объема, чтобы свести к минимуму растрескивание».

Насколько велик достаточно большой?

Спецификации различаются в зависимости от агентства; массивный бетон определяется большинством спецификаций на основе размеров элемента. Конструкционный бетон с наименьшим размером более 3 футов (0,9м) является общепринятым ориентиром для определения массы бетона. Размер для классификации массового бетона колеблется от 1,5 футов до 6,5 футов.

Имейте в виду, что эта спецификация относится только к размеру. Содержание вяжущей смеси, используемой в массивном бетоне, также будет влиять на температуру бетона в этих местах.

Типичные примеры конструкций, которые часто относят к категории массовых укладок бетона, включают:

  • Мостовые опоры
  • Несущие колонны
  • Матовые плиты
  • Балки
  • Фундаменты
  • Толстые плиты

Почему мониторинг температуры бетонной массы так важен?

Мониторинг температуры укладки массы гарантирует, что вы соблюдаете спецификации и снижаете риск образования серьезных трещин в бетоне, которые могут привести к дорогостоящему ремонту или реконструкции.

Выделение тепла происходит по мере гидратации вяжущего материала в бетонной смеси — большая часть тепла вырабатывается в первые дни после укладки. Это тепло является максимальным в центре конструкции и рассеивается по сторонам конструкции, поскольку оно пытается достичь равновесной температуры с окружающими условиями вокруг него. При массовой укладке из-за того, что одновременно укладывается и увлажняется очень много бетона, выделяется и выделяется много тепла, что создает две основные проблемы:

1. Превышение максимальной внутренней температуры.

2.    Превышение максимальной разницы температур между более горячей и более холодной частями элемента.

Максимальная внутренняя температура бетона

Поскольку тепло рассеивается медленнее в более толстых укладках, чем в более тонких, массивные укладки могут сильно нагреваться. Когда внутренняя температура бетона становится высокой, существует повышенная вероятность замедленного образования эттрингита (DEF). DEF — это проблема, связанная с материалами, которая может привести к серьезному растрескиванию.   Как правило, максимальная внутренняя температура указывается как 158°F (иногда до 160°F), поскольку выше этой температуры возрастает риск DEF.

Перепад температур массивного бетона

В укладке массива разница температур между более горячей и более холодной частями элемента, обычно определяемая многими спецификациями как сердцевина и поверхность, представляет собой перепад температур. Большие перепады температур в конструкциях из массивного бетона могут вызвать сильное растрескивание.

Перепады температур вызывают растягивающие напряжения в бетоне. Если напряжения превышают прочность бетона, произойдет растрескивание. Эти трещины могут быть серьезными, поэтому, чтобы снизить риск повреждения, многие агентства заявляют, что разница температур между самой горячей частью бетона и ближайшей внешней поверхностью бетона не должна превышать 35°F (19°C). В некоторых ситуациях это требование может быть слишком строгим; в других случаях растрескивание может происходить при температуре ниже рекомендуемого перепада температур.

Как осуществляется контроль температуры?

Каждый проект по производству массивного бетона требует от подрядчика контроля температуры в течение нескольких дней после укладки, иногда даже до трех недель или дольше. Процедура мониторинга температуры, которой намерен следовать подрядчик, обычно должна быть описана в плане теплового контроля. Проектные расчеты, используемые в плане, должны соответствовать спецификациям регулирующего органа и должны быть разработаны и утверждены до начала строительства.

План теплового контроля включает расчеты как максимальной внутренней температуры, так и максимального температурного перепада, которому, как ожидается, подвергается бетонный элемент. Эти расчеты основаны на размере и форме отливаемого элемента, предлагаемом составе смеси, окружающих условиях и процессах отверждения. Цель расчетов состоит в том, чтобы показать агентству-владельцу, что внутренняя температура бетона будет находиться в пределах установленных требований для максимально допустимой температуры и максимального допустимого перепада.

Подрядчики могут воспользоваться передовыми технологиями для контроля внутренней температуры бетона и температурных перепадов: датчики температуры, которые записывают и сохраняют данные о температуре внутри, а также специальное оборудование и программное обеспечение для сбора и хранения записанных данных. Спецификации размещения датчика температуры варьируются от проекта к проекту. В плане теплового контроля будут указаны места, где будут размещены датчики температуры бетона. Однако, как правило, датчики контроля температуры следует размещать в самом горячем месте бетона и на несколько дюймов ниже ближайшей поверхности от самого горячего места.

Установленные датчики должны продолжать контролировать температуру бетона в течение времени, указанного в плане термоконтроля. После укладки показания температуры массивного бетона можно получать не реже одного раза в час. После того, как бетон начинает остывать и/или перепад температур остается в пределах заданного диапазона в течение нескольких дней подряд, показания температуры можно снимать реже.

Современные сенсорные технологии позволяют пользователям определять желаемые временные интервалы для получения данных с сенсоров. После получения данные могут быть загружены в программное обеспечение или мобильное приложение и использованы для создания отчетов об истории температуры и данных о перепаде температур для удобного использования.

В некоторых проектах по укладке массивного бетона требуется установка резервного набора датчиков рядом с основным набором. Данные от этих резервных датчиков обычно собираются и записываются только в случае отказа основных датчиков температуры. В случае выхода из строя какого-либо основного оборудования для контроля температуры подрядчик должен принять немедленные меры для его устранения. Если основная система не может быть отремонтирована, необходимо ввести в эксплуатацию резервную систему контроля температуры.

Несоблюдение надлежащего контроля температуры укладки массы во время фазы отвода тепла может привести к отбраковке элемента бетонной массы. Отбракованные бетонные элементы обычно должны быть удалены за счет подрядчика.

Другие преимущества мониторинга температуры

В дополнение к выполнению требований по массовому размещению существуют и другие способы, которыми может быть полезен мониторинг температуры в целом. Эти данные также могут быть использованы для:

  • характеристик материалов
  • исследования взаимодействий
  • отслеживания однородности
  • определения времени отделочных работ
  • отслеживания гидратации
  • расчета зрелости бетона

Заключение

Сведение к минимуму риска повреждения, связанного с температурой, является фундаментальной частью любого проекта массового размещения. Есть две основные проблемы, связанные с температурой, за которыми необходимо следить: максимальная внутренняя температура и перепад температур. Превышение указанных пределов подвергает бетон повышенному риску сильного растрескивания. В планах теплового контроля описываются процедуры контроля температуры, которым намерен следовать подрядчик.

COMMAND Center — это система, разработанная специально для мониторинга внутренней температуры бетона и оценки прочности бетона по методу зрелости. Датчики COMMAND Center являются наиболее доступными датчиками с саморегистрацией, доступными для этой цели, и значительно упрощают процесс. COMMAND Center предлагает бесплатное программное обеспечение для просмотра и анализа данных, а также варианты извлечения данных как по проводной, так и по беспроводной сети, которые подходят для любого проекта массового размещения. Начните с удобного мониторинга температуры уже сегодня на сайте: www.COMMANDCenterConcrete.com.

Почему температура в бетонной инфраструктуре имеет значение

Горячая погода и массовый бетон Pour

БЕЛЕСКИЙ Бетон Датчики зрелости. Ценность проверки сертификации ACI

Повышение планки производительности малых бетононасосов: Mayco LS300GK

Дилемма сварной арматуры подрядчика (WWR)

Должна быть альтернатива демонтажу и замене WWR.

Борьба с трещинами в плитах с необычной геометрией панелей

Советы по борьбе с трещинами в бетонных панелях необычной формы.

Дилемма подрядчика по армированию сварной проволокой (WWR)

Должна быть альтернатива демонтажу и замене WWR.

Борьба с трещинами в плитах с необычной геометрией панелей

Советы по борьбе с трещинами в бетонных панелях необычной формы.

Более 400 сборных панелей получили награду за мастерство 2022 года от PCI

Компания Lombard Architectural Precast Products Company вручила награду Сиднея Фридмана за мастерство от Института сборного/предварительно напряженного бетона.

Проблемы ремонта Санибел-Козуэй после урагана Ян

Менее чем через 30 дней после сильнейшего урагана, обрушившегося на сушу в округе Ли, штат Флорида, мост Санибел-Козуэй вновь открыт для движения. Райан Хэмрик из Superior Construction обсуждает уникальные проблемы, с которыми столкнулась Superior Construction, чтобы добиться своей цели.

На что обратить внимание при выборе оборудования с батарейным питанием

Несколько ключевых аспектов оборудования, которые следует учитывать при выборе строительного оборудования с батарейным питанием.

Как инновационное оборудование для бетонных работ может помочь подрядчикам расширить свои возможности

Бетонное оборудование эволюционировало, чтобы обеспечить портативные, удобные в эксплуатации решения, помогающие расширить собственные возможности подрядчиков.

Отличное бетонное строительство: Музей крыла Чау-Чак

Музей крыла Чау-Чак получил награду «За выдающиеся достижения», а вот и победители конкурса ACI 2022 Excellence in Concrete Construction Awards.

Как Sanibel Causeway вновь открылась менее чем через месяц после урагана Ian

Когда самый сильный шторм в истории округа Ли смыл участки дамбы Sanibel Island, доступ к ремонтным работам и ресурсам был отрезан. Совместное предприятие Superior Construction и de Moya Group восстановило проезжую часть в рекордно короткие сроки.