Цементы, вода и добавки, применяемые для зимнего бетонирования

В качестве вяжущего для зимнего бетонирования применяю портландцемент, шлакопортландцемент, пуццолановый портландцемент (ГОСТ 26798.1-96) и, не содержащий добавок хлористых солей, глиноземистый цемент (ГОСТ 969-91).

Активизацию цемента осуществляют путем ввода химических добавок или прогрева бетона. Для ускорения твердения бетона в зимних условиях необходимо использовать ускорители твердения цемента как: хлористый кальций (1,2…2% от массы цемента), хлористый натрий, сернокислый натрий. Применение других видов цемента и химических добавок возможно только после опытной проверки.

Выбор цемента должен быть обоснован условием работы конструкции после выполнения работ по бетонированию, требующейся маркой цемента и минералогическим составом, который должен отвечать технологии выдерживания свежеуложенной смеси.

Таблица 1.2

Химический состав клинкеров

Завод-изготовитель портландцемента	SiO₂	Al₂O₃	Fe₂O₃	CaO	MgO	SO₃	K₂O	N₂O	другие элементы
1. «Гигант»	19,57	5,46	4,48	63,26	4,61	1,24	―	―	0,31
2. Белгородский	20,60	5,40	4,49	63,42	1,90	2,23	0,46	0,23	1,23

Таблица 1.3

Характеристики портландцементов

Завод-изготовитель портландцемента	Активность, МПа	Нормальная густота, %	Сроки схватывания
начало	конец
1. «Гигант»	52,7	24,6	2 ч 20 мин	4 ч 43 мин
2. Белгородский	53,4	23,6	2 ч 45 мин	5 ч 25 мин

Таблица 1.4

Расчетный минералогический состав клинкеров

Завод-изготовитель портландцемента	С₃S	C₂S	C₃A	C₄AF
1. «Гигант»
2. Белгородский

Выбор вяжущего в зависимости от способа зимнего бетонирования с учетом минералогической характеристики и марки цемента, рекомендуется производить по данным таблицы 1.5.

Таблица 1.5

Рекомендуемые цементы для тяжелого и легкого бетонов

в зависимости от способа бетонирования

Способ выдерживания	Наименование рекомендуемого вяжущего	Минимальная марка или активность цемента	Минералогическая характеристика цемента
1. Термос	Быстротвердеющий портландцемент, портландцемент и глиноземистый цемент	Для тяжелого бетона , для легкого , но не менее	Алюминатный или алюминато-алитовый ( <2)
2. Электро-прогрев	Портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент	Для тяжелого бетона , для легкого , но не более	Алитовый, алитово-алюминатный, алитово-алюмоферритовый (2 < )
3. Паропрогрев	Пуццолановый портландцемент, шлакопортландцемент и портландцемент	Для тяжелого бетона , для легкого бетона	Алитово-алюмоферритовый и смешанные портландцементы с алитовым клинкером ( >2)

Минералогический состав цемента для производственных целей определяется по формуле:

где - минералогическая характеристика (см. табл. 1.5);

, - суточная прочность цементного камня соответственно после пропаривания и при нормальном твердении.

Сроки начала и конца схватывания для разных типов цементов неодинаковы.

Начало схватывания для глиноземистого цемента наступают не ранее 30 мин., а для остальных цементов – не ранее 45 мин., конец схватывания – не позднее 12 часов от начала затворения.

Для приготовления бетонной смеси и ухода за бетоном в процессе твердения допускается применять любую воду (из хозяйственного водопровода, рек или естественных водоемов), имеющую водородный показатель рН не менее 4 и содержащую минеральные соли не более 5000 мг/л, в том числе не более 2700 мг/л сульфатов (в пересчете на SО₄). Допускается применение оборотной воды и конденсата из камер пропаривания при содержании в них остатков смазки не более 0,1% по массе (после проверки в бетоне).

При приготовлении бетонов попадание в смеси сточных вод, вод, содержащих сахара, и других совершенно недопустимо. В сомнительных случаях пригодность воды проверяется путем сравнивания результатов испытаний образцов, приготовленных на данной и обычной питьевой воде; пригодной считается вода, которая не понижает прочность бетона при твердении во влажной среде в течение 28 дней.

Для ускорения твердения, а также снижения температуры замерзания бетона применяются следующие добавки:

– добавки, ускоряющие схватывание бетонных смесей и твердение бетона: поташ (калий углекислый, карбонат калия) по ГОСТ 10690, хлорид кальция по ГОСТ 450, нитрат кальция по ГОСТ 4142, нитрит-(нитрат) кальция по ТУ 6 - 18 – 194, нитрит-нитрат хлорид кальция по ту 6 – 18 – 194, хлорид натрия по ГОСТ 13830, ТУ 6 – 13 – 5, ТУ 6 – 13 – 14, сульфат натрия (натрий серно-кислый) по ГОСТ 6318, ТУ 38 – 10742, карбамид (мочевина) по ГОСТ 2081, тринатрийфосфат по ГОСТ 201, ТУ 6 – 08 – 250;

– противоморозные добавки: нитрит натрия ГОСТ 19906, ТУ 3810274, хлорид натрия ГОСТ 13830, ТУ 6 – 13 – 14, поташ ГОСТ 10690, хлорид кальция ГОСТ 450, нитрит-(нитрат) кальция ту 6 – 18 – 194, мочевина ГОСТ 2081, нитрат-(нитрат; хлорид) кальция ТУ 6 – 18 – 194.

Применение добавок других солей допускается только при положительных результатах проверки их применения.

Допустимые концентрации солей и температуры замерзания растворов приведены в таблице 1.6, 1.7.

Таблица 1.6

Зависимость удельного веса раствора от содержания безводного NaCl

Удельный вес раствора при θ=+15˚С	Содержание безводного NaCl, кг	Температура начала замерзания, θ_н, ˚С
на 1л раствора	на 1 кг раствора	на 1л воды
1,01	0,015	0,015	0,015	-0,9
1,02	0,029	0,029	0,03	-1,08
1,03	0,044	0,044	0,045	-2,6
1,04	0,058	0,056	0,060	-3,5
1,05	0,075	0,07	0,075	-4,4
1,06	0,088	0,088	0,09	-5,4
1,07	0,103	0,096	0,106	-6,4
1,08	0,119	0,119	0,123	-7,5
1,09	0,134	0,122	0,140	-8,6
1,1	0,149	0,136	0,157	-9,8
1,11	0,165	0,149	0,175	-11
1,12	0,182	0,132	0,193	-12,2
1,13	0,198	0,175	0,212	-13,6
1,14	0,213	0,188	0,231	-15,1
1,15	0,23	0,2	0,25	-16
1,16	0,246	0,212	0,269	-18,2
1,17	0,263	0,224	0,290	-20
1,175	0,271	0,231	0,301	-21,2

Таблица 1.7

Зависимость удельного веса раствора от содержания безводного СaCl₂

Удельный вес раствора при θ =+15˚С	Содержание безводного СaCl₂ , кг	Температура начала замерзания, θ_н, ˚С
на 1 л раствора	на 1 кг раствора	на 1 л воды
1,01	0,013	0,013	0,013	-0,6
1,02	0,026	0,025	0,026	-1,2
1,03	0,037	0,036	0,037	-1,8
1,04	0,05	0,048	0,05	-2,4
1,05	0,062	0,059	0,063	-3
1,06	0,075	0,071	0,076	-3,7
1,07	0,083	0,083	0,09	-4,4
1,08	0,102	0,094	0,104	-5,2
1,09	0,114	0,105	0,117	-6,1
1,1	0,126	0,115	0,13	-7,1
1,11	0,14	0,126	0,144	-8,1
1,12	0,153	0,137	0,159	-9,1
1,13	0,166	0,147	0,178	-10,2
1,14	0,18	0,158	0,188	-11,4
1,15	0,193	0,168	0,202	-12,7
1,16	0,206	0,178	0,217	-14,2
1,17	0,221	0,189	0,233	-15,7
1,18	0,235	0,199	0,249	-17,4
1,19	0,249	0,209	0,265	19,2
1,2	0,263	0,219	0,28	-21,2
1,21	0,276	0,228	0,296	-23,3
1,22	0,29	0,238	0,312	-25,7
1,23	0,304	0,247	0,329	-28,3
1,24	0,319	0,257	0,346	-31,2
1,25	0,334	0,266	0,362	-34,6
1,26	0,351	0,275	0,379	-38,6
1,27	0,368	0,287	0,395	-43,6
1,28	0,385	0,298	0,411	-50,1
1,29	0,402	0,31	0,427	-55,6