Inverno Presta attenzione all'antigelo per calcestruzzo, queste conoscenze sull'antigelo conosci?

1. Regolamento sulle date di inizio e fine della costruzione invernale

La costruzione di strutture in calcestruzzo dovrebbe adottare misure di costruzione invernale. La data di inizio della costruzione invernale può essere considerata il primo giorno in cui la temperatura rimane costantemente inferiore a 5 gradi per cinque giorni consecutivi. La data finale viene determinata come il primo giorno in cui la temperatura rimane costantemente al di sopra dei 5 gradi per cinque giorni consecutivi. Il periodo compreso tra la data di inizio e quella di fine è il periodo di costruzione invernale del calcestruzzo.

2. L'effetto della temperatura sulle proprietà del calcestruzzo

Le basse temperature ambientali rallentano la reazione di idratazione del cemento, influenzando lo sviluppo della resistenza del calcestruzzo. Gli esperimenti dimostrano che per ogni calo di 1 grado della temperatura, l'attività di idratazione del cemento diminuisce di circa il 5%-7%. Nell'intervallo da 1 grado a 0 grado, l'attività di idratazione del cemento diminuisce significativamente, con l'idratazione che diventa estremamente lenta. Quando la temperatura scende sotto i 0 gradi, l'acqua libera nel calcestruzzo inizia a congelare. A circa -15 gradi, quasi tutta l'acqua libera congela, arrestando completamente i processi di idratazione e indurimento del cemento.

Quando l’acqua si trasforma in ghiaccio solido, il suo volume aumenta di circa il 9%, creando tensioni interne nel calcestruzzo. Ciò provoca uno spostamento relativo tra gli aggregati e le particelle di cemento e l’umidità interna migra verso la superficie a temperatura negativa, formando accumuli di ghiaccio all’interno del calcestruzzo che portano a danni strutturali localizzati.

Se il calcestruzzo appena colato si congela troppo presto, la sua resistenza finale viene significativamente ridotta, con una perdita di resistenza che potenzialmente raggiunge il 50% della qualità di progetto e potrebbe verificarsi un cedimento strutturale. Tuttavia, se il calcestruzzo si congela dopo aver raggiunto la sua resistenza critica, la perdita di resistenza è minima ed è improbabile un danno strutturale complessivo.

L'aggiunta di antigelo all'acqua di impasto del calcestruzzo abbassa il punto di congelamento della soluzione acquosa. L'entità della riduzione del punto di congelamento dipende dal tipo e dalla quantità di antigelo utilizzato o dalla concentrazione della soluzione. L'efficacia dell'antigelo dipende in gran parte dalla concentrazione della soluzione e dai valori negativi della temperatura a cui è sottoposto il calcestruzzo indurito.

Lo scopo principale dell'aggiunta di antigelo al calcestruzzo è mantenere una quantità sufficiente di fase liquida a temperature negative, consentendo all'idratazione del cemento di continuare. Quando le temperature aumentano, la resistenza del calcestruzzo può svilupparsi ulteriormente e raggiungere o superare il grado di progetto.

3. Precauzioni per la costruzione invernale in calcestruzzo

La costruzione invernale in calcestruzzo richiede il getto e la stagionatura a temperature positive. Dovrebbero essere condotti calcoli termici per il riscaldamento delle materie prime e per i processi di miscelazione, trasporto, colata e stagionatura del calcestruzzo, che dovrebbero poi essere seguiti durante la costruzione.

(1) Requisiti per materiali e riscaldamento

Il cemento utilizzato per la preparazione del calcestruzzo in inverno dovrebbe preferibilmente essere cemento Portland ad alta attività e ad alto rilascio di calore o cemento Portland ordinario. Il tipo di cemento utilizzato per la polimerizzazione a vapore deve essere determinato mediante test. La resistenza del cemento non deve essere inferiore al Grado 42,5 e il rapporto acqua-cemento non deve superare 0,6. Il cemento non deve essere riscaldato direttamente. Dovrebbe essere conservato in capannoni caldi 1-2 giorni prima dell'uso, con la temperatura del capannone mantenuta sopra i 5 gradi.

Poiché la capacità termica specifica dell'acqua è circa cinque volte quella della sabbia e degli aggregati, per la miscelazione del calcestruzzo in inverno è preferibile utilizzare acqua riscaldata. Tuttavia, la temperatura di riscaldamento dell'acqua dovrebbe soddisfare i valori specificati.

Gli aggregati devono essere puliti e conservati in anticipo per garantire che siano esenti da grumi e ghiaccio congelati. I siti di stoccaggio degli aggregati in inverno dovrebbero trovarsi in luoghi elevati e privi di ristagni d'acqua.

La temperatura della sabbia e degli aggregati utilizzati per la miscelazione invernale del calcestruzzo dovrebbe soddisfare i requisiti dei calcoli termici. I metodi di riscaldamento possono variare a seconda del luogo, ma è preferibile il riscaldamento a vapore.

Indipendentemente dal metodo di riscaldamento delle materie prime, durante la progettazione delle apparecchiature di riscaldamento è necessario determinare l'utilizzo massimo giornaliero del materiale e la temperatura richiesta. In base alla temperatura iniziale e al calore specifico dei materiali, è possibile calcolare il calore totale richiesto. Dovrebbero essere prese in considerazione anche le perdite di calore durante il processo di riscaldamento per determinare il tipo, la portata e la quantità delle fonti di calore.

(2) Miscelazione

Il calcestruzzo non deve essere miscelato all'aperto in inverno. Ove possibile, dovrebbero essere costruiti capannoni caldi e si dovrebbe dare la priorità ai miscelatori di grande capacità per ridurre al minimo la perdita di calore dal calcestruzzo. Prima della miscelazione, il mixer deve essere risciacquato con acqua calda o vapore. Il tempo di miscelazione del calcestruzzo dovrebbe essere prolungato del 50% rispetto alle temperature normali. Poiché la miscelazione del cemento con acqua a circa 80 gradi provoca una presa rapida, la sequenza di miscelazione dovrebbe essere: aggiungere prima acqua e aggregati, quindi aggiungere cemento. Se l'acqua calda non entra direttamente in contatto con il cemento, l'acqua può essere riscaldata a 100 gradi.

(3) Trasporti

Il tempo e la distanza di trasporto del calcestruzzo dovrebbero garantire che non si verifichi segregazione o perdita di plasticità. Le misure principali includono la riduzione al minimo dei tempi e delle distanze di trasporto, l’utilizzo di strumenti di trasporto di grande capacità e l’applicazione di un adeguato isolamento.

(4) Versamento e stagionatura

Prima del getto è necessario rimuovere la brina o lo sporco dalle dime e dall'armatura. La velocità di colata dovrebbe essere accelerata per evitare un'eccessiva perdita di calore. La temperatura del calcestruzzo scaricato dal miscelatore non deve essere inferiore a 10 gradi e la temperatura quando viene inserito nello stampo non deve essere inferiore a 5 gradi. Quando si utilizza la polimerizzazione a caldo, la temperatura del calcestruzzo prima della polimerizzazione non deve essere inferiore a 2 gradi.

Quando la polimerizzazione a caldo viene applicata a strutture monolitiche, i giunti di costruzione devono essere posizionati in punti con stress termico minimo. Se la temperatura di polimerizzazione supera i 40 gradi, le alte temperature genereranno stress termici interni nella struttura. Pertanto, il parere dell'unità di progettazione dovrebbe essere richiesto prima della costruzione e i giunti di costruzione dovrebbero essere posizionati in modo appropriato all'interno della campata. Dopo che il cemento si è solidificato sui giunti di costruzione, è necessario utilizzare flussi d'aria di 3-5 atmosfere per soffiare via la pellicola di cemento, l'acqua sporca e gli aggregati sciolti dalla superficie di incollaggio.