Bétonnage hivernal: méthode thermos, solution à chaud,

Le problème de la construction en hiver pour notre pays a toujours été pertinent. Le travail concret dans le temps froid nécessite une approche spéciale. Dans les entreprises de construction sérieuses, les ingénieurs réalisent un projet spécial pour la production d’ouvrages ou d’interruptions pour le bétonnage en hiver. Nous essaierons de raconter les subtilités de ce processus dans un langage plus accessible.

Quel est le problème?

Au début, il convient de noter que l'offensive du calendrier d'hiver pour les travaux de construction est indirectement liée. Selon SNiP 3.03.01, la saison froide survient lorsque la température moyenne journalière tombe à +5 ° C et la probabilité de gelées de courte durée la nuit.

Examinons maintenant ce qui est dangereux pour le béton frais coulé à basse température.

À titre indicatif, la température optimale pour la solidification du réseau est de +20 ° C.

• À cette température, le monolithe gagne une force prédéterminée de 70% en 5 à 7 jours, généralement considérée comme une semaine.. Lorsque la température baisse à + 5 ° C, le processus de durcissement dans le béton ralentit et la même résistance est obtenue en 3 à 4 semaines.
• Comme vous le savez, le catalyseur de la plupart des réactions chimiques est la température élevée.. Le processus de bétonnage ne fait pas exception.
• Par exemple, dans les usines de fabrication de produits en béton, la vapeur est nécessairement utilisée lorsque le produit est placé dans une chambre de vaporisation à une température de 70-80 ºC et à une humidité élevée. En conséquence, les 70% notoires sont recrutés dans une période de 8 à 24 heures.
• Mais si, à des températures proches de 0 ° C, le processus d'hydratation dans la solution ne fait que ralentir, il gèle complètement pendant la congélation.. La raison est simple et connue du programme scolaire, l’eau gèle et la réaction s’arrête. L’eau, à l’état liquide, est une condition indispensable à la constitution et, par conséquent, à la maturation du béton.
• Selon les normes de construction existantes, à +20? С, le règlement sur la force totale du monolithe est de 28 jours. En hiver, l'instruction de coulée peut être très différente de la traditionnelle. Il existe actuellement plusieurs moyens de résoudre ce problème.

Important: on considère que la résistance critique du béton lors du bétonnage en hiver est d’au moins 50%. En d'autres termes, si le monolithe gagne une forteresse de 50% ou plus, puis se fige, le processus de dégel de maturation continuera sans perte de qualité. Sinon, les caractéristiques du béton peuvent considérablement se détériorer.

Solutions communes aux problèmes

Comme on le sait, ce problème existe dès l’apparition du béton lui-même et ils ont toujours essayé de le résoudre. Les méthodes modernes de bétonnage hivernal se développent dans plusieurs directions.

Solution chaude

Avec une approche raisonnable, vous devez commencer par préparer la solution, car la température est plus facile à maintenir que de réchauffer le monolithe plus tard.

• Une erreur courante des constructeurs inexpérimentés est d'utiliser de l'eau bouillante pour préparer une solution. Dans ce cas, la composition est simplement "brassée".
• La température optimale de l’eau pour préparer une solution chaude est de 60 à 70 ° C. Pour certains types de ciment Portland et de ciment à durcissement rapide, on peut utiliser de l’eau à une température de +80 ° C. Les composants restants doivent également être chauffés à environ la même température.
• Un point important ici est la technologie de mélange de la solution. Si à la saison chaude tous les ingrédients sont versés dans un mélangeur à béton rempli d'eau en même temps. Ensuite, en hiver, lorsque vous chargez vos propres mains, après avoir rempli l'eau tiède, vous y versez des gravats ou une autre grande charge et effectuez plusieurs virages. Ensuite, vous pouvez ajouter du ciment, du sable et apporter la solution à l’état souhaité.

Conseil: pendant la saison froide, il est recommandé d'augmenter d'au moins un quart le temps nécessaire pour mélanger la solution dans le malaxeur à béton.

• Bien préparer une composition chaude est certes important, mais il est tout aussi important de la livrer rapidement sur le chantier. De nos jours, des machines modernes équipées de chauffage électrique ou au gaz de l'intérieur sont utilisées à cet effet. Certaines entreprises assemblent des mini-centrales à béton directement sur le chantier.

Méthode thermos

• Il y a environ 50 ans, le brillant scientifique soviétique I.A. Kiriyenko a mis au point une méthode thermos pour le bétonnage en hiver. Malgré cet âge avancé, cette technologie a été utilisée avec succès à ce jour.
• L'essence de la technologie réside dans la disposition de coffrages spéciaux de matériaux isolants. Dans la version classique, la solution est coulée dans le coffrage isolé thermiquement et si possible scellée. Le processus d'hydratation du ciment s'accompagne d'un dégagement de chaleur actif et, en raison de cette chaleur, le monolithe mûrit.
• Mais depuis longtemps, la technologie a été améliorée et actuellement une composition préchauffée est coulée dans un coffrage spécial pour béton. De plus, il ajoute des additifs spéciaux qui activent le processus de transfert de chaleur. Il est à noter que le dégagement de chaleur le plus élevé dans les compositions à durcissement rapide, par exemple dans le ciment Portland.
• En outre, la méthode dite du thermos chaud est apparue. Son essence est que la solution pour un court laps de temps est portée à une température d'environ 70? En conséquence, le béton mûrit à 70% en peu de temps, jusqu’à 3 jours.

Méthodes de chauffage électrique

• Pour le moment, le bétonnage en hiver avec le chauffage de divers types d'appareils électriques s'est généralisé. Ceci est facilité par l'intensité énergétique relativement faible, ainsi que par la disponibilité et la simplicité de la méthode.
• Bien qu’il existe un inconvénient majeur, tous les propriétaires ne peuvent pas se permettre d’acquérir le transformateur de puissance approprié et les équipements associés.
• Le plus souvent, la tension est appliquée à des électrodes de différentes configurations, et le monolithe en béton lui-même agit comme une grande résistance, grâce à laquelle il chauffe. Les plus efficaces à cet égard sont les électrodes à plaques directement fixées au coffrage.

• La méthode consistant à appliquer une tension à la cage de renforcement, où elle joue le rôle d’une bobine d’induction ou tirant plusieurs filaments chauffants dans le monolithe, est également courante.
• Au cours des dernières années, le chauffage par infrarouge de divers types de structures, notamment en béton, s'est généralisé. Le prix des lampes infrarouges est petit, plus l’énergie qu’elles consomment est bien inférieure à celle des radiateurs traditionnels. Il suffit de protéger la structure du vent et il est souhaitable de la peindre en noir.

Construction de chaleur

Dans le passé, cette méthode était la plus courante.

Mais, malgré l’émergence de nombreuses nouvelles technologies, il reste très populaire.

• La technologie peut être qualifiée de plus simple en toute sécurité. Elle repose essentiellement sur le fait qu’une structure est construite autour du monolithe coulé et recouverte de polyéthylène technique ou de bâche.
• Après cela, un pistolet à chaleur électrique ou à gaz est installé dans une telle tente et de l'air chaud est soufflé. Du point de vue de l'intensité énergétique, la méthode est peut-être la plus coûteuse. Actuellement, il est davantage utilisé pour les structures de chauffage dans les bâtiments fermés non chauffés et les bâtiments neufs.

Important: de cette manière, il est facile d’organiser le traitement à la vapeur de la structure, ce qui accélérera considérablement la maturation du béton, mais vous aurez besoin d’un générateur de vapeur. De plus, il peut y avoir des problèmes avec la congélation du condensat émanant de la serre.

Additifs résistant au gel dans la solution

Parmi les experts, cette méthode s'appelle le bétonnage à froid. Comme mentionné précédemment, sans eau, l'hydratation du ciment est impossible. Mais, outre le fait que l'eau peut être chauffée, vous pouvez également utiliser des additifs pour le bétonnage en hiver, qui permettront d'abaisser le point de congélation de l'eau et d'accélérer la maturation du monolithe.

Il existe actuellement 3 directions sur le marché pour la création de tels additifs.

Nous ne nous engageons pas à affirmer que certaines d’entre elles sont meilleures ou pires, mais que chaque direction a été élaborée à des fins étroitement définies.

1. Ce groupe est conçu pour accélérer ou ralentir légèrement la maturation de la solution. On y utilise la plupart des électrolytes, mais on y trouve également des alcools polyhydriques, des carbamides et des composés organiques.

Important: l'utilisation d'additifs électrolytiques est interdite lors de la création de fondations d'appareils électriques ou de structures électriquement conductrices. Compte tenu de leur conductivité électrique accrue et de la présence de courants de Foucault.

1. Le groupe suivant se concentre sur l'amélioration des qualités antigel de la composition, ce qui accélère considérablement le processus de prise et de maturation de la solution. Les composés et dérivés du chlorure de calcium sont largement répandus ici.
2. Dans ce groupe, les propriétés antigel sont moins prononcées, mais elles accélèrent considérablement le processus de maturation. Une particularité ici est que ces additifs contribuent à une augmentation de la température de la solution, qui a trouvé son utilisation lors de l'utilisation d'un "thermos".

Additifs communs

• En raison du coût acceptable et de la facilité d’utilisation, le plus courant dans ce créneau est considéré comme "la potasse". Cela ne ressemble en rien à certains types de sels d’acide monocarboxylique. Ils sont également bons, car avec le bon dosage, il est possible de fabriquer des compositions pouvant supporter des températures allant jusqu'à -30 ° C.
• Mais dans ce cas, vous devez respecter scrupuleusement les proportions et vous rappeler que cela ne veut plus dire meilleur. En améliorant certaines propriétés de la solution, vous pouvez en abaisser d'autres.
• Les grandes entreprises de construction, dans la construction de nouveaux bâtiments, utilisent souvent du nitrite de sodium. Le prix ici est également très abordable, mais pour l'appliquer, vous devez avoir certaines connaissances professionnelles. Le fait est que cette composition est inflammable et peut également libérer des gaz toxiques au contact de plastifiants. Lui-même a aussi une odeur âcre.
• Le nitrite de sodium donne les meilleurs résultats dans les solutions à durcissement rapide à base de ciment Portland ou de ciment Portland.

Important: les experts ne recommandent catégoriquement pas l’utilisation de nitrite de sodium pour le ciment alumine.

• Les additifs tels que le givre et le givre sont des composés à action complexe. En plus d'augmenter le coefficient de résistance au gel, ils confèrent à la solution une bonne plasticité et d'autres qualités utiles.

Quelles pourraient être les conséquences

Il arrive souvent que dans la seconde moitié de l’automne, les gelées surviennent pendant quelques jours, puis il fait chaud un mois de plus. Si vous n'avez pas eu le temps de réchauffer le monolithe et que celui-ci soit toujours saisi, ne désespérez pas.

Le béton ne sera pas gelé en profondeur, le monolithe sera chauffé naturellement de l'intérieur et le gel à court terme des couches supérieures ne causera pas beaucoup de dommages.

• Naturellement, lors de la congélation, il y aura une légère perte de résistance par rapport aux caractéristiques de laboratoire, mais nos solutions sont généralement conçues pour cela.
• Dans une solution fraîche, l’eau est le composant le plus léger et, selon toutes les lois de la physique, elle monte, c’est surtout caractéristique des compositions qui ont été diluées davantage avec de l’eau. Dans ce cas, le gel à court terme sera même utile. Par la suite, le monolithe se décolle comme une vieille peinture, la poussière est balayée et le tour est joué.
• Au cas où le temps manque encore, de fortes gelées se sont produites et qu'un réchauffement n'est prévu qu'au printemps, essayez de sauver ce qui est possible. Nous recommandons de recouvrir le béton de polyéthylène pour éviter la neige et le vent.
• Au printemps, lorsque la neige commence à se dissimuler et que le dégel recommence à alterner avec les gelées nocturnes, le monolithe abrité restera, ne s'assanchera pas davantage et ne s'effondrera pas. Bien sûr, vous n’obtiendrez pas de forteresse de conception, mais les pertes risquent de ne pas être aussi douloureuses.

Important: la coupe du béton armé avec des cercles de diamant, ainsi que le forage au diamant de trous dans le béton dans un massif gelé ne sont pas recommandés, il est nécessaire de laisser le béton mûrir complètement et seulement après cela, tout travail supplémentaire devra être effectué.

La vidéo de cet article montre les nuances du bétonnage hivernal.

Conclusion

Souvent, les caractéristiques du bétonnage hivernal s'inscrivent dans une approche intégrée. Nous vous avons répertorié les mesures les plus courantes pour protéger le réseau par temps froid. Mais les experts ne recommandent pas, ne comptez pas sur un seul moyen.

Ainsi, par exemple, les additifs antigel pour les structures en béton sont une bonne chose, mais s'ils sont utilisés de manière excessive, ils peuvent endommager. Par conséquent, il sera raisonnable de les combiner avec la méthode thermos et tout type de chauffage électrique.