Wykonywanie robót betonowych

Projektując wykonywanie robót betonowych w okresie zimowym, w dokumentacji technicznej należy uwzględnić organizację i metody wykonywania tych robót w temperaturach ujemnych (program uprawnienia budowlane na komputer). Projekt powinien wtedy zawierać dane o rzeczywistych warunkach budowy oraz informacje o maszynach i urządzeniach, którymi dysponuje przedsiębiorstwo. W projekcie muszą być podane wymagania w zakresie wykonywania tych robót dla następujących zakresów temperatury: do +5°C; od + 5°C do3°C, od - 3°C do - 10°C oraz od - 10°C do - 15°C. W temperaturze poniżej 15°C nie powinno się konstrukcji betonować.

W dokumentacji technicznej dotyczącej wykonywania robót w okresie obniżonych temperatur powinny być wskazane metody prowadzenia robót, które pozwalają, by beton uzyskał wymaganą pełną mrozoodporność (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
W literaturze krajowej wyróżnia się następujące metody prowadzenia robót betonowych w warunkach zimowych:
b) metodę podgrzewania składników,
c) metodę modyfikacji składu mieszanki betonowej,
d) metodę zachowania ciepła,
e) metodę tzw. cieplaków,
f) kombinację metod.

W literaturze brytyjskiej wyróżnia się dwie metody prowadzenia robót w warunkach zimowych:
g) stosowanie mieszanek o podwyższonej temperaturze,
h) modyfikacja projektu mieszanki (uprawnienia budowlane).

Metoda podgrzewania składników

Stosowanie mieszanek betonowych o wyższej temperaturze zapewnia szybsze rozpoczęcie wiązania betonu i wcześniejsze uzyskanie założonych wytrzymałości. W zakładach produkcji mieszanki betonowej podgrzewane są oddzielnie poszczególne składniki betonu: przeważnie kruszywo i woda. Według Jamrożego kruszywa nie powinno się podgrzewać do temperatury wyższej niż 35°C (program egzamin ustny). Przepisy brytyjskie nie dopuszczają podgrzewania kruszywa powyżej 52°C. Według zaleceń podawanych w literaturze rosyjskiej kruszywo można podgrzewać do temperatury około 90°C. Wodę używaną do produkcji mieszanki można podgrzewać - według Jamrożego - do temperatury 60°C, a według Neville - do temperatury 60-80°C.
Jednocześnie zaleca się, aby woda dodawana do wymieszanego wcześniej cementu z kruszywem nie przekraczała 60°C. Jeśli woda musi mieć wyższą temperaturę, to należy najpierw wymieszać ją z kruszywem, a dopiero po ochłodzeniu dodawać cement. Ograniczenie to spowodowane jest niebezpieczeństwem zbyt szybkiego wiązania cementu.

Jedną z metod powszechnie zalecanych w okresie zimowym jest podgrzewanie stosu kruszywa przez układ rur perforowanych, do których wtłacza się parę wodną. Temperatura pary wodnej (wnikającej w stos kruszywa) wynosi ponad 100°C (opinie o programie). Tak więc utrzymanie temperatury kruszywa na poziomie 35°C w całej swej masie jest mało prawdopodobne. Na podstawie obserwacji wielu obiektów realizowanych w warunkach zimowych można stwierdzić, że kontrolowana jest temperatura mieszanki betonowej załadowywanej na środki transportu.

Orientacyjne wartości temperatury mieszanek betonowych, jakie można uzyskać przez zmieszanie kruszywa i wody o zadanych wartościach temperatury.
Zgodnie z normą PN-EN 206-1 temperatura mieszanki betonowej w momencie dostarczenia nie powinna być niższa niż 5°C. Neville, a także polscy autorzy określają, że górna granica temperatury betonu towarowego nie powinna być wyższa niż około 30- 35°C (segregator aktów prawnych).

Wszelkie wymagania dotyczące sztucznego podgrzewania mieszanki przed jej dostarczeniem producent powinien uzgodnić z wykonawcą. Aby podane wymagania mogły być spełnione, projektant zmuszony jest przeprowadzić dosyć skomplikowany rachunek bilansu energii cielnej, w którym powinny być uwzględnione takie czynniki, jak: wyjściowa temperatura składników mieszanki (ewentualna potrzeba ich ogrzewania), ciepło właściwe składników, ilość ciepła wydzielonego w początkowym okresie hydratacji spoiwa, rodzaj stosowanego środka transportu i izolacyjność cieplna jego ścian, czas transportu oraz temperatura otoczenia (promocja 3 w 1).