При среднесуточной температуре воздуха ниже +5ºС и минимальной суточной температуре ниже 0ºС условия приготовления, укладки и выдерживания бетона считаются зимними. В этом случае требуется принятие специальных мер для недопущения замерзания бетона до набора им определенной прочности, называемой критической. Она принимается равной 30...50% R28 в конструкциях, подвергающихся атмосферным воздействиям, и 70% R28 для бетона конструкций, расположенных в зоне попеременного замораживания и оттаивания.

К мерам, обеспечивающим необходимый уровень качества бетона опоры при зимнем бетонировании, можно отнести:

- разогрев бетонной смеси (экзотермический метод);

- выдерживание бетона в утепленной опалубке с подогревом составляющих (метод термоса);

- применение химических добавок, понижающих температуру замерзания бетона;

- тепловое воздействие на свежеуложенный бетон и др.

Экзотермический метод заключается в саморазогреве бетона при выделении тепла вследствие химической реакции гидратации цемента. Применение метода эффективно при обеспечении начальной температуры, равной 15ºС по всему объему конструкции, в том числе по контакту с основанием. В этом случае необходимо использовать опалубку, обладающую высокими теплозащитными свойствами.

Метод термоса применяется при обеспечении начальной температуры уложенного бетона в интервале +5ºС...+10ºС. Бетонную смесь, нагретую до +15º...+20ºС, укладывают в утепленную опалубку с последующим сохранением расчетной средней температуры бетона в этом интервале в течение 5...7 суток. Открытые поверхности должны защищаться от охлаждения. Метод применяют для бетонирования опор с модулем поверхности М меньше 6...10, величину которого определяют по формуле:

М =А/V,

где А – суммарная площадь охлаждаемых поверхностей опоры, м ;

V –объем бетонируемого массива опоры, м³.

Бетон, остывая до 0ºС, должен набрать критическую прочность (не менее 70% проектной), при которой дальнейшее замерзание не влияет на физико-химические характеристики бетона.

Необходимо измерять температуру режима бетона через каждые 4 ч. Наибольшая допустимая разность температур поверхности бетона и наружного воздуха 20°С. Если при распалубке бетона указанная разность больше, то поверхность бетона должна быть немедленно укрыта, чтобы замедлить процесс остывания наружных слоев бетона.

После достижения бетоном критической прочности опалубку и ее утепление можно демонтировать. Во избежание появления трещин поверхность распалубленной конструкции должна быть защищена от резкого перепада температур.

При бетонировании опоры не допускается укладка бетонной смеси на мерзлое основание. Температура отогретого грунта или ранее уложенного бетона и арматуры в период укладки бетонной смеси должна быть не ниже +5 градусов.

Противоморозные добавки - (нитрит натрия, поташ) приходится вводить, если невозможно обеспечить в течение первых пяти суток температуру уложенного бетона, равной +5ºС…+10ºС. Введение добавок позволяет обеспечить достаточную прочность при низких температурах (например, введение поташа дает возможность через 7 суток при температуре –5ºС получить прочность бетона, равную 50% R . Наряду с противоморозными добавками необходимо введение в бетонную смесь воздухововлекающих и газообразующих добавок.

Введение добавок, содержащих хлориды, недопустимо в армированных конструкциях.

В зимних условиях опалубка и арматура массивных конструкций должны быть очищены от снега и льда сжатым воздухом (при необходимости – горячим). Очистка и нагрев арматуры паром или горячей водой не допускаются. В густоармированных конструкциях бетонированию должен предшествовать прогрев металла до положительной температуры.

В зимних условиях при бетонировании опор находят применение тепляки (рис. 11.5). Ограждающие конструкции тепляка в последние годы выполняются из прорезиненной ткани, армированной пленки, брезента, укладываемых на каркас. Обогрев осуществляется теплогенераторами, количество которых должно быть достаточным для обеспечения на поверхности бетона температуры выше 15ºС. Температура воздуха в тепляке-оболочке должна быть выше +10ºС в течение первых трех суток и +5ºС в последующем.

Рисунок 11.5. Тепляк для сооружения опоры:
1 – опора; 2 – теплоизолирующее ограждение; 3 – люк для подачи бетонной смеси; 4 – несущие конструкции тепляка; 5 – лестница

В качестве теплозащитных материалов могут использоваться полотнища дорнита, льноватина, поролона и др. Влагозащитное покрытие верха опоры включает слой пленки, укладываемой непосредственно на поверхность бетона (через 1 – 1,5 часа после укладки бетона), трех слоев дорнита поверх пленки, второго слоя пленки.

Вопросы для самостоятельной проработки

1. Конструкция утепления опалубки тела опоры

2. Электропрогрев конструкций опор

Дополнительная литература: Балючик Э.А. Технологии сооружения надфундаментной части опор мостов: учеб. пособие / Э. А. Балючик., В. Н. Смирнов, С.А. Шульман . - СПб, ФГБОУ ВПО ПГУПС, 2015. - 182 с.