Бетонирование в условиях сухого жаркого климата
Вначале сделаем некоторые уточнения и определения по терминоло-гии, касающиеся этой проблемы. Затем проанализируем особенности строительства в этих климатических условиях.
Начинаем с уточнений. Говоря о бетонировании в жаркое время года при низкой относительной влажности воздуха, мы имеем в виду два различных термина: “сухой жаркий климат” и “жаркая и сухая погода”. В чем между ними разница? По классификации, приведенной проф. С.А. Мироновым в его “Руководстве по производству бетонных работ в условиях сухого жаркого климата”, это различие таково.
Сухой жаркий климат характеризуется метеорологическими условия-ми,отличающимися продолжительным знойным летом (более 100 дней в году), высокими температурами воздуха – абсолютной максимальной, равной или превышающей 40 °С, и средней максимальной самого жаркого месяца, равной или превышающей 30 °С. При этом принимается, что средняя относительная влажность воздуха самого жаркого месяца составляет менее 50-55%. А вот понятие “жаркая и сухая погода” характеризуется температурой воздуха в 13 ч дня выше 25 °С и относи-тельной влажностью его менее 50%.
Как эти климатические районы распределяются по территории СССР?
Оказалось, что местности с жаркой и сухой погодой занимают гораздо большие площади на территории СССР, чем районы с сухим жарким климатом. Так, например, в летний период такая погода возможна не только в средней, но даже и в северной полосе страны, и тогда необходимо прибегать к специальным мерам защиты бетона от высыхания.
К районам с сухим жарким климатом в СССР относятся обширные территории, расположенные в Средней Азии, южных и центральных областях Казахстана, южных областях РСФСР и Украины, пустыни и полупустыни.
Каковы же там погодные условия? Самые разноообразные. Например, жаркая и сухая погода, жаркая и влажная погода, жаркая безветренная погода, жаркая погода с сильными суховеями, жаркая солнечная погода, жаркая пасмурная погода и, наконец, даже прохладная дождливая погода…
Мы уже говорили, что климатические условия Крайнего Севера относятся к суровым природным условиям. А вот куда следует отнести южные районы страны с сухим жарким климатом? Практика показала, что их правомерно отнести также к суровым климатическим условиям. Это не исключает того, что при производстве бетонных работ в условиях сухого жаркого климата можно руководствоваться общепринятыми положениями по технологии бетонных работ. Но не только ими. На помощь строителям приходят и нормативно-инструктивные документы, разработанные учеными совместно с инженерами. Они регламентируют правила производства строительных работ в этом климате.
И вот несмотря на сложные климатические условия, строительство в районах с сухим жарким климатом постоянно возрастает. Чем это объяснить? Прежде всего тем, что уже накоплен опыт, позволивший преодолеть климатические трудности.
Поясним на характерных примерах, как действуют климатические условия на производство строительных работ в районах с сухим жарким климатом или с жаркой и сухой погодой.
Допустим, что мы строим в районе с жаркой и сухой погодой. Чем она характерна? В основном тремя климатическими факторами: высокой температурой, пониженной относительной влажностью и интенсивной солнечной радиацией. Все они вместе влияют на технологию бетона. Причем их воздействие возрастает по мере увеличения скорости ветра.
Наиболее серьезными последствиями негативного влияния жаркой и сухой погоды являются: увеличение водопотребности бетонной смеси (как результат повышения ее температуры); быстрая потеря бетонной смесью подвижности в процессе ее транспортирования или в период ее выдерживания до укладки; интенсивное обезвоживание свежеуложенного бетона; значительное растрескивание твердеющего бетона; формирование неравномерного температурного поля в конструкциях под действием солнечных лучей. Это далеко неполный перечень отрицательных последствий погодных условий.
Необычное поведение бетонной смеси в жаркую и сухую погоду. Как известно, она быстро теряет со временем свою отпускную подвижность. Как это можно объяснить? Результаты исследований показали, что основным фактором, влияющим на быстрое изменение консистенции бетонной смеси, является ее повышенная температура (достигающая при выходе из бетоносмесителя 30°С) и связанное с ней ускорение гидратации и схватывания цемента. Влияет и интенсивное испарение воды затворения, которе в данном случае имеет подчиненное значение.
Изменение подвижности бетонной смеси приводит к тому, что тре-буемая при укладке подвижность смеси не обеспечивается. Кроме того, нарушаются принятые условия ее транспортирования и укладки, а также отделки поверхности конструкций. Поэтому по мнению ряда исследователей: С.А. Миронова, Е.Н. Малинского и Н.Р. Раджабова, при подборе состава бетона, приготовляемого в жаркую и сухую погоду, одной из основных особенностей является зависимость между тем-пературой бетонной смеси и ее начальной подвижностью.
Как же получить равнеподвижную бетонную смесь, если, например, в летний период года температура окружающего воздуха достигает 35 °С, а температура бетонной смеси, как правило, превышает 30 °С? С этой целью, в зависимости от требований к составу бетона, необходимо увеличить расход воды в пределах от 5 до 10%. Но увеличение расхода воды без изменения расхода цемента в жаркую погоду приводит к повышению водоцементного отношения (В/Ц) и, следовательно, к понижению прочности бетона. Поэтому для обеспечения в жаркую и сухую погоду отпускной и требуемой при уклада е подвижности бетон-ной смеси, а также для обеспечения заданной марки бетона в этих условиях необходимо увеличение (до 10%) расхода цемента. А можно ли достигнуть требуемой отпускной подвижности бетонной смеси в условиях жаркого климата, не увеличивая расхода цемента? Да, можно. Это достигается путем снижения начальной температуры смеси до 10°С или же применения добавок ПАВ (поверхностно-активных, пластифицирующих, пластифицирующе-воздухововлекающих).
Другим примером влияния жаркой и сухой погоды на бетон является ее отрицательное влияние на физико-механические свойства и дол-говечность затвердевшего бетона.
А теперь перенесемся в район с сухим жарким климатом. Влияют ли суровые климатические условия на технологию бетонных работ? Да, влияют. Но наиболее отрицательно они сказываются на свойствах затвердевшего бетона конструкции. Конкретно это выражается в ряде факторов, главные из них: повышенная последующая влажностная усадка бетона, расшатывание его структуры, частое замораживание до небольших отрицательных температур и оттаивание открытых бетонных конструкций, значительная коррозия арматуры и т.п. Поясним их значимость при формировании свойств затвердевшего бетона, дадим некоторые определения и проанализируем причины их появления.
Итак, последующая влажностная усадка. Как следует из самого термина “последующая”, это та усадка, которая следует за “начальной”, протекающей от 1—3 суток до 1 месяца. Она характеризует появление и наличие усадочных напряжений в затвердевшем бетоне. Ее начинают определять в возрасте от 1-3 суток.
Расшатывание структуры бетона. Чем оно вызывается? Это очень серьезное последствие высоких температур. Всему виной — сильный циклический нагрев с суточным перепадом температур от —40 до +45 °С и более. Все это и вызывает расшатывание структуры бетона. Ну, а коррозия арматуры? Коррозия арматуры происходит вследствие рас-трескивания бетона, увеличения его водонепроницаемости. Кроме того, в большинстве районов с сухим жарким климатом оказывается большое количество грунтовых вод, которые влияют на арматуру, вызывая ее коррозию. Все перечисленные факторы сильно влияют на свойства затвердевшего бетона конструкции.
И все же главной причиной ухудшения свойств бетона является сильный циклический нагрев со значительным перепадом температур, который характерен для условий районов с сухим жарким климатом. Поэтому долговечность конструкций и сооружений в районах с сухим жарким климатом определяется не только прочностью, но и морозо-стойкостью бетона. А ведь повышение долговечности железобетонных конструкций является одной из наиболее актуальных проблем! Это она определяет эффективность капиталовложений в строительство. Выносливость (прочность) бетона в условиях сухого жаркого климата, связанная с многократным нагреванием и охлаждением, оценивается коэффициентом термостойкости, предложенным проф. Ю.М. Баженовым.
Исследования показали своевременность и целесообразность введения такого коэффициента, позволяющего учитывать комплексные воздействия климатических условий при оценке стойкости бетона. Знание такого коэффициента позволит значительно повысить качество и долговечность конструкций и сооружений в районах с сухим жарким климатом.
Главные вредители для железобетона — химически агрессивные среды, вызывающие коррозию. В результате их “дружной” работы конструкция разрушается, арматура оголяется, и стальные стержни покрываются ржавчиной. Такая железобетонная конструкция оказывается ослабленной и негодной к эксплуатации.
Чтобы бороться с этими врагами, надо знать эти химические вещества, как они могут попасть в бетон и какие меры защиты существуют.
Бетон - Бетонирование в условиях сухого жаркого климата
Остались вопросы по теме - "Бетонирование в условиях сухого жаркого климата", задайте их на