Учет прочности льда в бетонах, твердеющих на морозе
На суммарную прочность снижение количества добавки относительно оптимального содержания влияет значительно меньше, чем на прочность бетона. Иначе говоря, с уменьшением количества добавки доля прочности льда в суммарной прочности увеличивается. В возрасте 28 сут для бетонов с 10, 5 и 3% добавок массы цемента доля прочности льда в суммарной прочности составила соответственно 26, 42 и 56%, а в возрасте 180 сут — 3, 8 и 16%.
Таким образом, прочность льда в бетонах с противоморозными добавками постоянно дополняет и выравнивает прочность самого бетона до определенного уровня. При сравнительно стабильных отрицательных температурах это позволяет частично загрузить конструкцию значительно раньше того срока. когда этой прочности достигает бетон. В соответствии с требованкя.н проектов производства работ большинство монолитных конструкций загружают после достижения бетоном 7 проектной прочности. Приняв за холимый уровень прочности 24 ЛГТа (70% марочной прочности), на рис. 1 видно, что указанную прочность бfrrv. содержащий 10% пнотнвомооозной .со бавки, набирает к 45 сут, а бетон с ¦ добавки — к 101 cvt. По суммарной прочности указанный показатель достигается к 14 и 28 сут.
Исследования бетонов, содержащих противоморозные добавки второй группы, свидетельствуют о том, что характер кинетики прочности бетона, льда и. суммарной прочности в основном остается таким же с той лишь разницей, что- все показатели прочности в силу меньшей эффективности таких добавок имеют более низкие значения (см. рис. 1).
Таким образом, в условиях выдерживания при температуре до —20°С монолитные конструкции из бетона, содержащего противоморозные добавки в количестве 10% массы цемента, можно частично загружать через 14 сут при введении П, ХК+ХН, ХК+НН, ННХКМ и через 60 сут при использовании НН и НКМ. Если после загружения конструкции резко потеплеет и температура выдерживания бетона повысится до температуры, при которой лед теряет связующую способность, прочность бетона к этому времени достигнет 16—18 МПа (см. рис. 1). Если же повышение температуры произойдет в период выдерживания бетона с момента его укладки до загружеиия. то интенсивность твердения возрастет и ко времени загружения конструкции прочность бетона еще более увеличится.
Прочность льда в бетонах, содержащих противоморозные добавки, учли при бетонировании подготовок под полы, а также при замоиоличиваиии стыков 9-этажных крупнопанельных зданий в Новом Уренгое, Норильске, Якутске и других городах. В районах с расчетной зимней температурой —30... —40°С применение других методов выдерживания малых объемов бетона весьма затруднительно, зачастую неприемлемо. С целью изучения вероятности резких повышений температуры и связанных с этим потерь несущей способности льда в суммарной прочности замороженного бетона стыка в ЦНИИОМТП обработали фактические температурные данные Норильска, Нового Уренгоя, Братска, Якутска в зимний период 1981—1983 гг. Аналитическими расчетами суммарной прочности бетона и льда по кривым набора прочности бетона с противоморознымн добавками при —5...—40°С установлено, что прочность в течение всего зимнего периода значительно превышает требуемую по проекту.
На рис. 2 приведены результаты расчета суммарной прочности бетона для Нового Уренгоя с ноября 1981 г. по апрель 1982 г. Прочность, необходимая при монтаже третьего (3,5 МПа), пятого (5,1 МПа) и девятого (7,5 МПа) этажей, с достаточным запасом обеспечивается суммарной прочностью бетона и льда.
С ноября 1980 г. по май 1983 г. в Новом Уренгое смонтировано 14 зданий серии 1ЛГ-600А. При низких температурах наружного воздуха стыки зачо- нолнчивали раствором, содержащим 10% поташа или нитрита натрия. Монтаж зданий осуществляли непрерывно с учетом несущей способности замороженного бетона (раствора) стыка. Экономический эффект от внедрения указанной технологии по сравнению с электропрогревом бетона превысил 20 тыс. р. на один 4-секционный дом.
Выводы
Для некоторых монолитных бетонных конструкций (дороги, подготовки под полы, стыки крупнопанельных зданий и т. п.) рекомендуется учитывать прочность льда в бетонах, содержащих противоморозиые добавки, с целью частичного загружения конструкций до достижения бетоном проектной прочности.