Сфера применения различных видов и типов бетонных смесей при производстве строительных работ чрезвычайно широка. В частности, при строительстве дорог, ремонте дорожных покрытий без этого строительного материала никак не обойтись. Но, поскольку бетонная смесь неизбежно содержит воду, то возможности ее применения несколько ограничиваются при низких температурах (ниже нуля) окружающей среды. Однако, имеются категории дорожных работ, которые нужно выполнять экстренно, без промедления, даже, если на дворе зима. По этой причине постоянно ведется поиск, разработка новых технологических решений, которые сделали бы возможным производство работ по бетонированию (при сохранении необходимого качества) в холодное время года.
Достаточно очевидно, что зимой такой бетон можно получить лишь при обязательном соблюдении следующих условий: кратчайшее время, затраченное на замешивание и доставку смеси к месту производства работ; строго выдержанный технологический режим; качественное сырье, обеспечивающее максимальную прочность материала; минимально возможное содержание в растворе воды. Также на сегодняшний день известно несколько технологических приемов, позволяющих нормализовать процесс затвердевания материала в условиях зимы. Наиболее распространенные из них основаны на использовании внутреннего тепла бетонной смеси, дополнительной подаче тепла от внешних источников, добавлении в состав раствора веществ, ускоряющих затвердевание материала или изменяющих температуру замерзания воды.
Собственный тепловой запас бетонной смеси обычно увеличивают с помощью банального подогрева компонентов раствора. В наибольшей мере это касается, разумеется, воды, температуру которой доводят до 80 С; щебень, песок подогревают примерно до 40 С. При этом, необходимо учитывать, что конечная температура самого раствора должна быть не более 40 С. Более высокая температура смеси приводит к ухудшению ее физических свойств (особенно подвижности). В результате перегрева страдает только цемент. Существенное повышение температуры нарушает процесс гидратации. Таким образом, температура 40 С является технологически оптимальной (некоей «золотой серединой»), обеспечивая необходимые свойства раствора и его быстрое затвердевание без потерь качества.
Бывает, тем не менее, что внутренний тепловой запас бетонного раствора не является достаточным, чтобы обеспечить необходимую прочность материала. Тогда целесообразно применение внешнего подогрева, который осуществляется теплым воздухом, с помощью электронагревательных устройств или с применением горячего пара. Первый вариант используется не часто в силу высокой цены такой технологии. Суть его в том, что бетонная смесь малыми партиями помещается в специально изготовленные для этой цели (обычно из фанеры) отапливаемые горячим воздухом тепляки.
Применение пара для подогрева раствора конструктивно реализуется обычно в виде каналов, устроенных в опалубке, по которым горячий пар и циркулирует. Бетонная смесь приобретает проектные показатели за время порядка 2 суток. Многое здесь зависит от того, цемент какой конкретной марки входит в состав бетонного раствора.
Электрический подогрев бетонной смеси основывается на повышении ее температуры при пропускании через нее переменного тока. Для этого электроды (изготовленные из стали) фиксируют на поверхности бетонируемого участка. Важно при этом не допускать чрезмерного нагревания элементов арматуры, находящихся внутри бетонной смеси.
Ныне широко распространен способ использования бетонных смесей в холодных условиях, базирующийся на применении специальных добавок к раствору, заметно снижающих температуру превращения воды в лед. Обычно в качестве подобных добавок используются хлористый кальций или хлористый натрий. Эти вещества, кроме того, способствуют повышению пластичности материала, что упрощает его использование при низких температурах окружающей среды. Заметный недостаток метода единственный – некоторое снижение технических характеристик материала. Однако, исследования, направленные на его преодоление, продолжаются и, следовательно, можно ожидать новых технологических усовершенствований в этой сфере.
