Urbos.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Заливка бетона при 0 градусов

До каких минимальных температур можно заливать бетон? Правила цементирования на улице!

  • Свойства заливки бетона: влияние сезонных условий на процесс
  • Влияние морозоустойчивых примесей на заливку бетона зимой
  • Температурный режим бетонной смеси: влияние погодных условий
  • Полезное видео
  • Противопоказания к цементированию
  • Вывод

На окончательный результат процесса бетонирования влияет множество факторов, главным из которых выступают оптимальные температурные показатели. Поэтому стоит изучить, при какой температуре можно заливать бетон, а какая из них пагубно скажется на стойкости полученной конструкции.

Для этого, подробно рассмотрим данное преобразование в различных условиях.

Свойства заливки бетона: влияние сезонных условий на процесс

Основным поприщем использования бетона является заливка фундамента строительных объектов. На завершающем этапе монтажа – схватывание и твердение раствора, показания термометра играют огромную роль. От них зависит временной диапазон окончательного результата и срок эксплуатации полученного залива.

Благоприятной положительной температурой для заливки служит диапазон 3-25 градусов. В связи с этим, строительство объектов популярно весной или летом.

При низкой или отрицательной температуре, т.е. в осенний и зимний период, бетонирование осуществляется также, но во время действий используются специальные технологии, которые поддерживают нужный уровень тепла.

Варианты увеличения температуры бетонной смеси в зимний период:

  • Подогрев воды;
  • Внедрение морозостойких примесей;
  • С помощью электрического подогрева;
  • Использование тепловых пушек с ограждением бетонной смеси;
  • Методика пропаривания бетонных конструкций при помощи специальных автоклав по достижению прочности 80-85%;
  • Подогрев арматуры, если она присутствует в бетонной примеси, путём электроподогрева.

Важно! Льют бетон зимой при наружной температуре не выше 15 градусов со знаком «минус». В процессе, нужно обязательно использовать добавки, устойчивые к морозам и применять способы подогрева бетона при отрицательных температурах, а также правильно вести уход за ним.

Влияние морозоустойчивых примесей на заливку бетона зимой

Быстрота застывания раствора, зависит от марки цемента и добавки к ней.

Рассмотрим самые распространённые морозоустойчивые модификаторы и возьмём среднестатистический показатель выдержки бетона для любой марки цемента при минусовой температуре:

  1. Хлористые соли: при -5 градусах – около 4-х суток, при -10 – до 7 суток, при -15 – до 2-х недель.
  2. Нитрит натрия: при -5 градусах – до 6 суток, при -10 – около 9 дней, при -15 – до 10 календарных дней.
  3. Поташ: при -5 градусах – 2-е суток, при -10 – около 5 дней, при -15 – 8 календарных дней, при -20 – 9 суток, при -25 – до 12 дней.

Задача химических примесей – снизить температуру замерзания жидкости в бетонной смеси.

На примере поташи рассмотрим, как рассчитывается введения химиката в жидкий бетон при минусовых температурах.

Примечание. Введение химических элементов осуществляется при дозировке 2 – 15 процентов от веса цемента в общую смесь.

Если температура бетона 10-15 градусов со знаком «минус», то необходимое количество пошата – 10 процентов от массы, при показаниях (минусовых) 21-25 градусов берут 15 процентов.

Примечание. В зимний период, при наличии добавки в бетоне, работать со смесью без прогрева можно при температуре не ниже минус 5 градусов.

Вопрос о том, при какой температуре можно заливать бетон, неактуален в холодные времена, так как в течение суток она может варьироваться в пределах 5-15 градусов ниже нуля, а постоянное замерзание/размораживание для бетонирования опасно.

Если же бетон замерзает, то консистенция перестаёт твердеть, так как вода превращается в лёд. Такое литьё придётся переделывать, в связи с тем, что даже если удастся отогреть основание, замёрзшая вода увеличивается в объёме и разрывает связи в бетоне, что приводит к неоднородности залитой поверхности.

Поэтому, прежде чем начинать работу, необходимо изучить все тонкости процесса заливки в мороз. Сюда относят: выбор высококачественного цемента и морозостойких добавок к нему, а также надлежащий уход за бетонной поверхностью.

Примечание. Специалисты допускают один цикл заморозки/оттаивания при условии, если температура смеси в течение 3-х суток не опустится ниже +10 градусов.

Температурный режим бетонной смеси: влияние погодных условий

Рассмотрению предлагается список оптимальных температур бетона, при которых получаются наиболее качественные конструкции:

  • Благоприятные (со знаком «+») в диапазоне 5-15 градусов;
  • Граничные показатели: минус 20 и +45 градусов;
  • Не ниже +5 градусов – при показаниях наружного воздуха от +5 до -3 для марок цемента М200+, а при меньшей маркировке – смесь должна быть от +10 градусов.

Температура заливки бетона в летний период при +30 градусах понижает прочность поверхности. В связи с этим залитый участок обрабатывают водой (процесс увлажнения).

Учитывая этот факт, летом бетон разводят до более жидкой консистенции. При числовых показаниях 5-15 градусов со знаком «+» бетон, за счёт отдачи тепла окружающей среде, остужается самостоятельно.

Важно! Зимой все работы рекомендуется выполнять при минимальной температуре: до «минус» 15 градусов.

В сезон дождей, сырая погода в сочетание с прохладой, является наиболее оптимальной: бетон равномерно схватывается и есть возможность повышения устойчивости его к воде специальным цементом. Раствор от размытия спасёт накрывание рабочей площадки полиэтиленом.

Важно! При сильных затяжных дождях, на открытых уличных площадках, бетонные работы не осуществляются.

При какой температуре можно цементировать на улице в зимний сезон или осенний, когда показатели термометра уходят в минус?

Как оговаривалось выше, в любой мороз можно бетонировать, но для этого использовать один из методов подогрева. Наиболее популярным и бюджетным считается заблаговременное нагревание необходимых материалов для раствора, который при заливке должен быть 35-40 градусов.

Важно! Цемент не подвергается процессу подогрева.

  • Нагревается песок и щебень до 60 градусов;
  • Вода до 90 градусов;
  • Цемент помещают на время в тёплое помещения. Он должен стать комнатной температуры;
  • Все компоненты смешивают.

Совет. Сухой цемент греть нежелательно, так как огромная вероятность потери его активности. Вследствие чего, он станет непригодным.

Полезное видео

Смотрите интересное видео, как температура влияет на прочность и качество фундамента:

В этом видео рассказывается про бетонирование при минусовых температурах:

Видео-отзыв о зимнем бетоне:

Противопоказания к цементированию

Существует несколько тепловых условий, при температуре которых нельзя заливать бетон:

  1. Столбик термометра на нижней границе – «плюс» 4 градуса, если не используется дополнительный обогрев. Хотя, многие считают, что крайним значением является нулевой градус, но по инструкции такие натяжки исключаются.
  2. В межсезонные времена. Такие периоды характеризуются частыми и непредсказуемыми перепадами температуры, что черева-то последовательными замерзаниями и оттаиваниями, вследствие чего материал получает урон.
  3. При температуре выше +25 градусов и влажности воздуха меньше 50 % в летний сезон без использования специальных быстросхватывающихся цементов.
  4. Если в течение 3-х дней после заливки бетона зимой, нет возможности проводить прогрев свежего основания в диапазоне плюсовой температуры 10-30 градусов.
  5. Нельзя заливать растворы с присадками при внезапной оттепели, если пошёл дождь или относительная влажность воздуха превышает 60%.
  6. Не стоит проводить цементирование в экстремальных условиях, если нет особых навыков работы и практики по уходу за бетонными поверхностями в таких случаях.
  7. При несоблюдении точных инструкций по нагреву материалов в осенне-зимний период. Т.е., важно точно знать, до каких температур можно прогревать стройматериалы для будущего раствора.
  8. Использование цементной сухой смеси низкого качества при заливке в минусовые температуры.
Вывод

Рассмотрев всевозможные варианты работы с цементным раствором можно сделать заключение о температурных условиях заливки бетона:

  1. Для уличного процесса, в любой сезон, оптимальными температурами являются: 5-20 градусов со знаком «+», от 0 до 5 градусов с использованием добавок, до «минус» 20 градусов с прогреванием и внедрением химикатов.
  2. Идеальные условия для гидратации: при нормальных погодных условиях – температура смеси должна быть +30 градусов, в холодный период с использованием подогрева – +70 градусов, при температуре окружающей среды – нагрев воздуха в диапазоне 5-30 градусов со знаком «+».
  3. Использовать химикаты можно при среднесуточной температуре ниже +5 градусов.

Заливка бетона при минусовых температурах – возможные варианты бетонирования

Проведение строительных работ не всегда производится при благоприятных погодных условиях. Заливка бетонного пола или возведение фундамента – то есть все процессы, связанные с приготовлением и укладкой бетонной смеси, ограничены довольно узким температурным диапазоном окружающей среды. В частности, пониженные значения в немалой степени влияют на процессы схватывания и твердения, а также на время набора бетоном марочной прочности. Существует ли возможность проведение таких работ при минусовой температуре и насколько это оправданно? Попробуем ответить на этот вопрос.

Особенности бетонной смеси

Физико-химические свойства бетона определяют оптимальный диапазон температур при работе с ним, находящийся в пределах от +17 до +25 градусов. Нормальные условия обеспечивают заявленную марочную прочность отвердевшего раствора примерно через 28 суток.

Скорость процесса гидратации цементной смеси сильно замедляется в случае снижения температуры и практически приостанавливается при +5 градусах. При дальнейшем понижении до отрицательных значений, вода, содержащаяся в растворе, замерзает, а ее объем значительно увеличивается. Возникающие силы внутреннего давления приводят к разуплотнению и разрыхлению структуры бетона, а его монолитность обеспечивается лишь за счет смерзшейся влаги.

При повышении температурных значений до положительных значений происходит оттаивание воды, возобновление реакции гидратации цемента и постепенное отвердение бетона. Однако последствия нарушения структуры при заморозке значительно сказываются на прочности монолита.

Экспериментальным путем и после проведения различных расчетов были определены критические точки, когда различные марки бетонного раствора могли бы подвергаться замораживанию без ощутимых последствий. Критическая прочность бетона, по достижении которой негативный процесс перестает оказывать заметные воздействия на характеристики конструкции, была установлена на уровне 50% от марочного показателя прочности.

Таким образом, заливка бетоном при минусовых температурах сводится к комплексу мер, предотвращающих замерзание воды до набора им критической прочности. Для этого существует несколько методов:

  • изготовление раствора из предварительно подогретых компонентов;
  • утепление опалубки;
  • подогрев уложенной смеси;
  • холодное бетонирование с помощью различных химических добавок, снижающих точку замерзания.

Рациональное применение одного из способов обуславливается объемом возводимой конструкции, исполнением заявленных прочностных характеристик, наличием и доступностью энергоресурсов. Но метеорологические условия, все же, являются решающим фактором при выборе варианта заливки.

Все озвученные методы неплохо работают как поодиночке, так и в совокупности.

Бетонирование с использованием собственного тепла раствора

Данный способ применяется при суточных колебаниях температуры с ее переходом через нулевую отметку, а также при незначительных заморозках. Суть заключается в том, что в подготовленную утепленную опалубку укладывается прогретая бетонная смесь, для приготовления которой важно правильно подобрать марку цемента. Чем выше она будет, тем быстрее произойдет схватывание и отвердевание раствора, и тем больше выделится тепла при гидратации.

Замес производят на воде, имеющей температуру не менее 90 градусов, и наполнителях, предварительно прогретых путем обдува горячим воздухом. При этом изменяется порядок закладки компонентов смеси: сначала в бетономешалку заливается вода, потом – строительный песок и щебень. Добавление цемента, который должен иметь комнатную температуру, производится в последнюю очередь, после нескольких оборотов бака.

Ни в коем случае не допускается нагревание цемента или его засыпка в горячую воду!

При зимней заливке рекомендуется использовать бетономешалку с электрическим подогревом барабана. Температура раствора на выходе должна составлять 35-45 градусов.

Для набора бетоном критической прочности необходимо как можно дольше сохранять оптимальный тепловой режим, не допуская быстрого остывания. С этой целью используют любые материалы – полиэтиленовую пленку, брезент, соломенные маты. Наиболее эффективным считается применение утепленной опалубки из пенополистирола. Материал имеет низкий коэффициент теплопроводности, что позволяет продлить временной интервал остывания, способствуя качественному вызреванию бетона. Являясь несъемной, такая опалубка в дальнейшем обеспечивает надежную теплоизоляцию конструкций.

Бетонирование с подачей тепла от внешних источников

Заливка бетона в зимний период при минусовой температуре требует постоянного прогрева уложенного раствора, не допуская его замерзания. Обеспечить условия для набора монолитом критической прочности можно несколькими способами.

Устройство тепляков

Наиболее надежный способ поддержания плюсовых значений температуры уложенного бетона подразумевает возведение временного сооружения над залитой конструкцией. Тепляк представляет собой каркас, обитый фанерой или обтянутый полиэтиленовой пленкой по типу огородной теплицы. Размеры времянки должны быть минимальными. Нагрев внутреннего воздуха производится с помощью калориферов, инфракрасных обогревателей или переносных газовых горелок.

Наиболее существенным моментом здесь является контроль и поддержание влажностного режима, так как циркулирующий прогретый воздух интенсивно забирает влагу из раствора, необходимую для полноценной реакции гидратации цемента. Чтобы влага не испарялась, уложенный бетон накрывают полиэтиленовой пленкой и периодически увлажняют.

При зимнем бетонировании иногда применяют прогревание уложенного раствора паром низкого давления. Для этого сооружают специальную опалубку с паровой рубашкой, охватывая ей всю конструкцию. Однако такой способ в последнее время заменяют электрическим подогревом.

Электрический прогрев бетона

Создание условий для вызревания бетона при минусовых температурах может осуществляться с помощью электрического тока, подведенного к электродам. Специальные металлические стержни или пластины располагают на поверхности опалубки или погружают внутрь раствора, подсоединив к разным полюсам электросети. Влажный бетон замыкает цепь и, обладая определенным сопротивлением, преобразует электроэнергию в тепло, нагревая раствор. Такая технология значительно сокращает вызревание смеси, которая к 28-дневному возрасту может приобретать до 80% критической прочности.

Данный метод возможен только для неармированных и малоармированных конструкций, что является существенным недостатком его применения для обогрева раствора. Кроме того, высокое потребление электроэнергии делает его экономически невыгодным.

В индивидуальном строительстве будет лучше воспользоваться прокладкой специальных греющих кабелей по арматурному каркасу или по внутренней стороне опалубки. При этом ее необходимо надежно термоизолировать, не допуская утечки тепла через стенки. Подогрев бетонного раствора следует надлежащим образом круглосуточно контролировать, проводя измерения каждые несколько часов и не допуская его нагрева более 30 градусов.

Относительно новым способом теплового воздействия в зимнем строительстве является применение термоматов. По сути, это большая электрогрелка, состоящая из нагревательного элемента и теплоизоляции, герметично вмонтированная внутрь водонепроницаемой оболочки. Греющие маты обеспечивают равномерное распределение температурного поля в толще бетона и по периметру на расстоянии до 20 см от себя. Их использование возможно при температурах окружающей среды до -20 градусов.

Холодное бетонирование

Для возможности набора бетоном критической прочности в условиях заливки раствора при отрицательных температурах, широко используются противоморозные добавки. Они поддерживают реакцию гидратации цемента, предотвращают преждевременное замерзание влаги в смеси, нормализуют процесс отвердевания бетона, и обладают следующими положительными качествами:

  • ускоряют набор требуемой критической прочности;
  • понижают точку кристаллизации содержащейся в растворе воды;
  • увеличивают подвижность бетонной массы, облегчая работу с ней;
  • защищают металлическую арматуру от коррозии.

Противоморозные добавки следует применять только при отрицательных температурах внешней среды и в строгом соответствии с прилагаемой инструкцией производителя, так как их ненормированное использование способно изменить свойства бетонного раствора не в лучшую сторону.

Наиболее распространенными противоморозными добавками для приготовления бетона являются:

  • поташ и другие вещества, основу которых составляют соли монокарбоновых кислот – ускоряют действие при отвердении бетона. Они не вызывают коррозии арматуры, не образуют на поверхности застывшего раствора высолов и допускают работу с ним при температурах до -30 градусов, сохраняя, при этом, его свойства.
  • хлористый натрий – применяется совместно с портландцементами. Он пластифицирует смесь, препятствуя ее чрезмерно быстрому загустению. Основным недостатком является его коррозирующее воздействие на стальную арматуру.
  • нитрит натрия – запрещается использовать совместно с глиноземистыми цементами. Добавка допускает работу с бетонным раствором при температуре не ниже -15 градусов.
  • формиат натрия — используется только в сочетании с пластифицирующими добавками. В противном случае он может вызвать дефекты в бетонной смеси в виде пустот, обусловленных образованием и скоплением солей.
Читать еще:  Как повысить морозостойкость бетона?

Метод холодного бетонирования имеет некоторые недостатки:

  • его применение запрещено в предварительно напряженных конструкциях;
  • уложенный раствор имеет повышенную усадку;
  • бетон обладает пониженным показателем морозостойкости и водопроницаемости.

Кроме того, некоторые добавки накладывают свои дополнительные ограничения в применении.

Общие рекомендации при заливке

Работы, связанные с заливкой бетона, целесообразно производить при наиболее благоприятных условиях. При этом нужно помнить, что начинать работы следует при температуре не менее +10 градусов, и если в ближайшие 28 суток не ожидается ее понижения. Современные технологии, конечно, позволяют выполнять бетонирование и при отрицательных температурах окружающей среды, однако это приводит к немалым дополнительным финансовым затратам и приступать к ним можно только в случае крайней необходимости. Если нет возможности перенести сроки проведения работ на более благоприятный период, стоит учесть некоторые советы специалистов, помогающие добиться приемлемого качества при заливке:

  • наполнители – песок и щебень, использующиеся для приготовления раствора, в обязательном порядке прогреваются для исключения попадания в замес включений льда или снега;
  • опалубка должна быть очищена от наледи и заранее утеплена;
  • дно котлована и арматуру необходимо прогреть, добившись хотя бы минимальных положительных значений температуры;
  • заливка бетоном должна производиться за один раз при непрерывной подаче смеси;
  • максимальная температура используемого раствора допускается не более 35-40 градусов;
  • готовые залитые сегменты конструкции укрываются теплоизолирующими материалами, не допуская утечки собственного тепла из бетона.

На протяжении всего срока набора бетоном критической прочности требуется соблюдение температурного режима. При этом не стоит забывать о контроле равномерности распределения теплового поля в толще конструкции, так как применение греющих электрокабелей может привести к пересушке ее отдельных сегментов.

Заливка бетона при минусовых температурах производится, в основном, при крупном капитальном строительстве, так как требует применения специального оборудования, наличия дополнительных стройматериалов и финансовых средств. Целесообразность проведения таких работ в индивидуальном порядке во многом зависит от наличия ресурсов и связано с определенными рисками.

Заливка бетона в условиях минусовой температуры: варианты и их особенности, рекомендации специалистов

Строительные работы, особенно при сжатых сроках исполнения, зачастую проводятся в крайне неудобных погодных условиях. Заливка фундамента, его срочный ремонт или формирование бетонного пола – то есть любые действия, подразумевающие готовку и укладку бетонной массы, лимитированы довольно узким диапазоном температурных значений окружающей среды.

Точнее, низкие температуры оказывают немалое влияние на течение процессов структурного схватывания, отвердения и набора бетоном полноценной марочной прочности.

Чтобы разобраться в осуществимости заливки бетона при низких и минусовых температурах, рассмотрим разработанные технологии, призванные предупредить потенциально возможные неприятности.

Специфика бетонного раствора

Комплекс физико-химических свойств бетона обуславливает оптимальную температуру работы с ним. Диапазон составляет от +17,3 до +25,8 градуса. Подходящие условия гарантируют набор заявленной марочной прочности схватившегося и отвердевшего раствора приблизительно через 27–29 суток.

Скорость гидратационного процесса в цементе существенно замедлится при снижении температуры менее +17 С и практически полностью останавливается при +5,2 С. Дальнейшее падение до минусовых значений вызовет замерзание воды, содержащейся в растворе с формированием большего по суммарному объёму ледяного вещества. Появляющиеся силы распирающего (внутреннего) давления ведут к потере плотности и разрыхлению внутренней структуры бетона. Остающаяся монолитность поддерживается только за счёт прочно смёрзшейся влаги.

Когда температура возрастёт, вода начнёт оттаивать и реакция цементной гидратации возобновится с постепенным затвердеванием бетона. Но, последствия предыдущего нарушения структурных связей при заморозке негативно отразится на прочности созданного монолита.

После ряда экспериментальных исследований и специальных расчётов были выявлены критические точки, ограничивающие пределы в которых различные марки бетонных смесей без существенных последствий могли бы замораживаться. Критический уровень прочности, который необходимо набрать бетону для прекращения заметных воздействий на прочностные характеристики возводимой конструкции был зафиксирован на уровне в 50% от показателя марочной прочности.

Посмотрите видео о заливке бетона в зимнее время

— подогрев уложенной смеси;

— изготовление раствора из заранее подогретых компонентов;

— холодное бетонирование составом, содержащим дополнительные химические присадки, уменьшающие точку замерзания;

Каждый способ имеет своё рациональное применение, что определяется исполнением заявленных характеристик прочности, доступностью и наличием энергоресурсов, а также, объёмом возводимого строения. Однако, метеоусловия являются определяющим обстоятельством при выборе оптимального варианта заливки.

Принять к сведению! Все способы, упомянутые выше, можно применять отдельно (поодиночке) или в комплексе!

Подогрев уложенной бетонной смеси

В создании хороших условий для нормального вызревания бетонной массы при внешних отрицательных температурах помогает электрический ток, подведённый непосредственно к электродам. Особые металлические пластины или стержни погружают в раствор или размещают на поверхности опалубки, подсоединив к различным полюсным контактам источника электротока. Бетон, содержащий достаточное количество воды, замыкает цепь. За счёт наличия собственного сопротивления он преобразует в тепло всю электроэнергию, нагреваясь при этом.

Такая методика существенно сокращает период вызревания бетона, который может приобретать до 78,4% критической прочности уже к 26-дневному возрасту.

Описываемая технология применяется только для малоармированных или вовсе неармированных конструкций. Это, наряду с экономически затратным расходом электричества, является весомым недостатком рассматриваемого способа обогрева раствора.

В частном строительстве, где фундаменты не отличаются объёмностью, будет лучше осуществить прокладку согревающих кабелей по внутренней поверхности опалубочных щитов или по арматурному остову. Одновременно нужно надёжно термоизолировать всю конструкцию, не оставляя возможности теплу «уходить» через стенки.

Внимание! Подогрев бетонной массы требует надлежащего круглосуточного контролирования. Измерения следует делать регулярно, каждые несколько часов. Нельзя допускать нагрева свыше 30 градусов!

Вторым, более современным способом внешнего теплового воздействия, используемым в зимнем строительстве, является применение специальных термоматов. В принципе, это электрогрелки больших размеров, состоящие из герметичной водонепроницаемой оболочки, теплоизоляции и нагревательного элемента.

Согревающие маты способствуют равномерному распространению температурного поля внутри бетона и на окружном расстоянии до 19,5 см. Такие термоматы можно использовать при внешней температуре до –20 градусов.

Бетонирование разогретым раствором (использование собственного тепла)

Такой способ эффективен в применении, если суточные температурные колебания едва опускаются ниже нулевой отметки, а также когда заморозки минимальны (до –4 С). Методика заключается в закладке нагретой бетонной смеси в предварительно подготовленную утеплённую опалубку.

Особенность! В данном случае очень важно грамотно подобрать марку порошкового цемента. Чем выше числовая маркировка, тем меньше времени требуется на схватывание и последующее затвердевание смеси. Будет больше выделяться тепловой энергии при гидратации!

Производить замес нужно на воде, разогретой до 85 градусов (это минимальное значение) и наполнителях, заблаговременно прогретых потоком горячего воздуха.

Здесь, порядок закладки смешиваемых компонентов отличается от обычной технологии:

— заливается вода в бетономешалку;

— добавляется щебень со строительным песком;

— порошковый цемент (комнатная температура) вводится в последнюю очередь, только после трёх (минимум) оборотов бака установки.

Важно! Недопустимо предварительное разогревание цемента, а также его засыпка в очень горячую воду!

В зимний сезон рекомендуется использовать автоматическую бетономешалку с электронагревом рабочего барабана. На выходе, температура приготовленного раствора должна быть 36–46 градусов.

Чтобы бетон нормально набрал критическую прочность, следует дольше сохранять необходимый тепловой режим. Нельзя допускать быстрой потери тепла и скорого остывания раствора. Удерживать тепло можно любыми доступными материалами – соломенные маты, брезент, полиэтиленовая плёнка и т. п.

Самым эффективным вариантом считается применение опалубки из экструзионного пенополистирола. Он обладает небольшим коэффициентом теплопроводности, позволяющим удлинить временной интервал постепенного остывания, что способствует более полноценному вызреванию бетона. Кроме того, пенополистирольная опалубка является несъёмной конструкцией и в дальнейшем будет обеспечивать дополнительную теплоизоляцию.

Холодное бетонирование раствором, содержащим специальные присадки

Противоморозные добавки широко используются для возможности достижения бетонной массой критической прочности при заливке в холодное время. Они помогают нормально протекать гидратационной реакции цемента, нормализуют процесс затвердевания бетона, предотвращая несвоевременное замерзание воды в смеси.

Присадки обладают такими положительными свойствами:

— увеличивают текучесть и подвижность бетонного раствора, облегчая рабочие манипуляции с ним;

— понижают кристаллизационную точку для воды, содержащейся в составе;

— защищают металлические вставки (арматуру) от коррозии;

— способствуют быстрому набору нужной критической прочности.

Существенно! Противоморозные присадки нужно применять лишь при отрицательном значении температуры, в строгой пропорциональности, обозначенной в прилагаемой рецептурной инструкции. Если их использовать в неправильном количестве, то высока вероятность ухудшения свойств бетонного раствора!

Наиболее часто применяемыми противоморозными присадками для бетонных смесей являются:

— нитрит натрия – нельзя добавлять в глиноземистые цементы (ГЦ40 – ГЦ60). Добавка позволяет работать с раствором при окружающей температуре не менее –14,5 градуса;

— поташ и другие составы с монокарбонкислотными солями – ускоряют процесс затвердевания бетона. Они не формируют на поверхности высолов и не потворствуют коррозии металлической арматуры. Допускают работу с раствором при тридцатиградусном морозе, прекрасно сохраняя его важнейшие качества;

— формиат натрия – применяется исключительно в комбинации с добавками-пластификаторами. При других сочетаниях может создавать дефектные пустоты в бетоне из-за образования солевых скоплений;

— хлористый натрий – активно применяется одновременно с портландцементами (сульфатостойкий, белый, с умеренной экзотермией, цветной и др.) Добавка пластифицирует раствор, препятствуя его ускоренному загустению. При этом вещество обладает важным недостатком – действует разрушающе на железную арматуру.

Методика холодного бетонирования обладает некоторыми отрицательными особенностями:

— бетон обладает сниженным показателем водопроницаемости и морозостойкости;

— уложенный в опалубку раствор имеет более высокую степень усадки;

— способ нельзя применять в предварительно напряжённых строительных конструкциях.

Утепление опалубки

Обеспечить благоприятные условия для полноценного набора критической прочности монолитным сооружением можно путём постройки временных тепляков.

Это наиболее надёжная методика, способствующая стабильному поддержанию плюсовой температуры в уложенном бетоне. Она подразумевает создание временной конструкции над залитым массивом.

Тепляк – это прочный каркас, обитый листовой фанерой или обтянутый толстой полиэтиленовой плёнкой (принцип огородной теплицы). Габариты такой времянки должны быть предельно минимальными, но достаточными для работы. Внутреннее пространство нагревается при помощи инфракрасных обогревателей, портативных газовых горелок или калориферов.

Важным моментом здесь является постоянный контроль и регуляция оптимального влажностного режима. Циркулирующие разогретые воздушные потоки усиленно забирают влагу из раствора, а она необходима для нормальной реакции цементной гидратации. Чтобы воспрепятствовать интенсивному испарению влаги, поверхность уложенного бетона нужно накрыть полиэтиленовой плёнкой и с определённой периодичностью увлажнять тёплой водой.

Общие рекомендации для качественной заливки бетона при минусовой температуре

Все работы, относящиеся к бетонной заливке, рациональнее проводить при благоприятствующих условиях.

Нужно помнить! Комплекс работ по заливке следует начинать при температурном значении более + 9,5 градуса без ожидаемого понижения в течение ближайших 27 суток!

Разумеется, нынешние технологии позволяют проводить бетонирование и при более низких температурных значениях, но это чревато серьёзными финансовыми затратами. К нему следует прибегать, когда нет возможности сдвинуть запланированные сроки работ.

В любом случае стоит учитывать актуальные рекомендации специалистов, помогающие достичь отличного качества при проведении заливки:

— опалубка заранее должна быть очищена от инея или наледи и надёжно утеплена;

— заливку бетоном необходимо проводить с непрерывной подачей раствора за одну «рабочую сессию»;

— такие наполнители как щебень и песок, использующиеся для приготовления смеси, обязательно прогреваются для полного исключения возможности попадания включений снега или льда в замес;

— максимальная температура заливаемой массы не должна превышать 39,5–42 градуса;

— арматуру и дно котлована нужно предварительно прогреть до достижения хотя бы минимальной положительной температуры;

— готовые сегменты бетонной конструкции закрываются теплоизолирующим покрытием во избежание «ухода» внутреннего тепла.

Весь временной промежуток формирования бетонной критической прочности нужно соблюдать оптимальный температурный режим. Однако, не нужно забывать о контролировании равномерного распространения тепла внутри конструкции. Применение греющих токопроводящих кабелей может быстро привести к иссушению отдельных сегментов бетонного строения.

Заключение

При минусовых температурах бетон заливается, как правило, при больших капитальных строительствах. Для всего этого требуется специальное оборудование, значительные финансовые средства и наличие дополнительных стройматериалов. Рациональность выполнения таких работ в частном порядке определяется наличием должных ресурсов и полным осознанием рискованности затеянного мероприятия.

До какой температуры можно заливать бетон

Добавки в бетон при минусовой температуре позволят залить фундамент даже в холодное время года, обеспечив необходимую прочность, надежность и долговечность сооружения. Хотя самые благоприятные условия внешней среды для строительства — это плюсовая температура в пределах +3…+25ºС. Однако в некоторых случаях не всегда есть возможность начать возведение дома в теплое время года, вот и приходится прибегать к специальным средствам.

Оптимальные параметры микроклимата для заливки бетона

При какой температуре можно заливать фундамент ? Ведь это основа всего дома и самый ответственный этап во всем строительстве. Получить хороший бетон можно с помощью высококачественного цемента и соблюдения технологий приготовления раствора, однако не последнюю роль играют и показатели погодных условий. Ведь недостаточно просто залить бетон в подготовленные траншеи или опалубку, он должен успеть схватиться и затвердеть. Заливать его нужно равномерно, при это обязательно проследить, чтобы не образовывались пустоты. И если для того чтобы цемент схватился, достаточно всего лишь 1-2 суток, то для окончательного затвердевания понадобится довольно много времени — до 1 месяца, чтобы в дальнейшем с фундаментом не возникло никаких проблем. Именно во время этого процесса очень важно соблюдать оптимальные параметры окружающей среды.

Скорость затвердевания напрямую зависит от температуры воздуха. Чем она выше — тем быстрее происходит этот процесс.

Читать еще:  Полимерный лак для бетона

До какой температуры можно заливать бетон , чтобы не прибегать к специальным добавкам ? При падении температуры до нулевой отметки затвердевание раствора полностью прекращается, а в бетоне образуются трещины, он начинает крошиться при физическом воздействии на него. Это обусловлено тем, что вода попросту замерзает, превращаясь в кристаллы.

Сроки застывания бетона при разных температурах

Потепление приводит к оттаиванию льда и процессы затвердевания возобновляются. Однако это уже не даст необходимого эффекта, поскольку нарушенные связи в цементе после остановки гидратации восстановить невозможно. Поэтому ни в коем случае нельзя допускать заливания фундамента накануне морозов, особенно если при укладке бетона не проводится добавление специальных добавок , замедляющих температуру замерзания воды и обладающих другими свойствами, а также утепление основы.

Когда фундамент заливают в мороз?

Можно ли заливать фундамент в минусовую температуру ? К сожалению, не у всех есть возможность проведения бетонных работ в теплое время года. Иногда могут поджимать сроки или возникают другие непредвиденные обстоятельства. К примеру, срочно залить основу при низких температурах может понадобиться при осыпающемся грунте.

Минимальная прочность бетона

Кроме того, важную роль играют личные и финансовые факторы. Занимаясь постройкой дома самостоятельно, летом может быть очень проблематично взять отпуск. Поэтому свободное время появляется только в холодный период года.

К тому же цены на цемент и другие строительные материалы зимой значительно падают, а приобрести их и держать до потепления нельзя, так как они могут в некоторой степени потерять полезные свойства. Да и услуги строителей зимой намного ниже, поскольку многие из них остаются без работы.

Кроме того, в некоторых регионах крупная техника может подъехать к месту строительных работ исключительно по замерзшему грунту. Поэтому даже начальные работы по возведению основания будущего дома могут вестись только зимой.

При какой температуре можно заливать бетон ? Современная промышленность идет в ногу со временем, предлагая специальные средства, позволяющие проводить бетонирование даже при минусовой температуре .

Этим вовсю пользуются строительные организации, которые работают круглогодично, независимо от сезона. Для достижения необходимой прочности основания они широко применяют специальные средства, обеспечивают прогревание раствора изнутри с помощью электрооборудования и утепляют объект снаружи.

Специальные добавки в раствор

Заливание бетона при отрицательных температурах возможно, если добавить в раствор специальное противоморозное средство. Эти вещества очень популярны в профессиональном строительстве, когда работы ведутся круглый год. Добавка весьма доступна в цене, поэтому и нашла столь широкое применение.

В ее состав входят соли монокарбоновых кислот, а также нитрит и формиат натрия. Кроме того, зачастую присутствуют и другие примеси. С их помощью процессы твердения бетона значительно ускоряются, в результате чего он становится еще прочнее. Поэтому зачастую их используют даже в летнее время. Химическое средство не позволит воде, входящей в состав раствора замерзнуть. Поскольку одно из главных его функций — понижать температуру замерзания воды в бетоне. Однако даже в случае применения специальных средств работать зимой можно только при температуре окружающей среды не более -5ºС. При сильных морозах они значительно теряют свою эффективность и прочность бетона может упасть на 30% и более.

Химический компонент, понижающий температуру кристаллизации воды, зачастую характеризуется негативным воздействием на арматуру. Поэтому если для увеличения прочности фундамента используется металл, химические средства нужно применять весьма осторожно.

В этом случае в раствор нужно добавить пластификатор. Эта добавка поможет улучшить плотность и крепость бетона, усилит сцепление с арматурой и увеличит влагостойкость. Дополнительная польза этого средства заключается еще и в том, что при его применении уменьшается конечный расход цемента до 20%.

Пластификатор

При заказе на заводе готового цементного раствора все необходимые компоненты будут добавлены изначально. И только для бетона , который вы будете мешать самостоятельно с помощью бетономешалки, нужно заранее продумать все необходимые дополнительные составляющие, такие как противоморозные добавки и пластификаторы.

Противоморозные добавки к бетону

Прогревание раствора

Заливаемый бетон перед применением можно нагревать. В первую очередь для приготовления раствора следует использовать сухие ингредиенты. А вода и разнообразные добавки предварительно нагреваются. Чем выше температура жидкости в растворе, тем быстрее он застынет. При этом следует помнить, что греть цемент категорически нельзя, иначе он потеряет свои сцепляющие свойства.

Если для заливки бетона с целью укрепления конструкции используется арматура, надо знать, что она хорошо проводит тепло. Это качество часто используют для эффективного прогревания бетона, пропуская через нее ток.

Нагрев арматуры

Другой способ — пропускание тока через толщу раствора с помощью предварительного заложенного специального кабеля. Он укладывается вдоль арматурного каркаса. К кабелю подключается ток и через электрическую подстанцию подается напряжение. Используя этот метод, степень прогревания следует тщательно контролировать, поскольку слишком высокая температура может привести к его пересыханию. В результате этого он потрескается, а желаемая прочность не будет достигнута.

Наружное утепление

Данный метод весьма эффективный, но только в том случае, если забетонированный фундамент был прогрет еще на этапе заливки. Иначе применение наружных методов будет абсолютно бесполезным.

Сразу после заливки основу нужно накрыть тепло- и гидроизоляционными материалами, которые следует подготовить заранее. Это позволит максимально сохранить тепло и не допустить его утери. А в случае возникновения осадков защитит от попадания влаги.

Обязательно нужно утеплить опалубку и видимые части фундамента. Для этого можно использовать любые подручные материалы — опилки, пенополистирол, солому и даже снег. Хорошие результаты показывает формирование шатра вокруг основы. Для достижения лучшего эффекта внутрь шатра устанавливаются специальные обогревательные пушки.

Цель наружного утепления при бетонировании заключается не только в создании благоприятных условий для скорейшего затвердевания раствора, но и в предохранении фундамента от негативного воздействия перепада температур.

Утеплять основу нужно и тогда, когда она была залита осенью, незадолго до наступления холодов. Это поможет ей лучше перенести зиму и достичь необходимой прочности и надежности.

Возведение фундамента можно делать в любое время года. Главное — придерживаться технологий и нужной последовательности проведения всех работ. Это поможет получить прочную и надежную основу для дальнейшего возведения жилого дома или других сооружений.

Как заливать бетон зимой?

Значительная часть бетонных работ в рамках частного и промышленного строительства проводится в летний период времени при температурном диапазоне 15-30 градусов Цельсия. Однако в отдельных случаях мероприятия необходимо организовать при существенном ухудшении погодных условий. Насколько проблематична заливка бетона зимой? Как правильно приготовить смесь? Необходимо ли докупать дополнительное оборудование? Об этом вы прочитаете в статье.

Как влияют погодные условия на качество бетона?

Одним из базовых требований к полноценному набору прочности бетонной смеси при затвердевании является диапазон температур 15- 25 градусов тепла. Такие погодные условия формируют предпосылки к правильному прохождению химических реакций между сыпучими компонентами раствора и водой. С течением времени, жидкость покидает путем дегидратации объём материала от периферии к центральной части. В нормальном состоянии, процесс завершается спустя 27-30 дней после заливки бетона.

Если среднесуточная температура окружающей среды снижается до 7 градусов тепла, то затвердевание замедляется в 2 раза – штатные нагрузки на бетонную основу допускается только через два месяца. При падении температурного показателя ниже 0 градусов Цельсия, «дозревание» бетона останавливается.

Минусовая температура окружающей среды создаёт предпосылки к заморозке раствора. Как это влияет на конечный продукт? Ключевую роль в данном контексте играет процесс набора критической прочности.

Критическая прочность – важный параметр бетонной смеси. Он предопределяет внутреннюю стабилизацию раствора, частичное затвердение, при котором уже не происходит ухудшения характеристик фундамента или прочих строительных элементов, если на них не оказывается сильное механическое внешнее воздействие. Для разных марок бетона критическая прочность соответствует следующим значениям:

  • М100 и М150 – 50 процентов от номинальной прочности;
  • М200 и М300 – 40 процентов от номинальной прочности;
  • М400 и М500 – 30 процентов от номинальной прочности.

Отдельный параметр есть для предварительно напряженных бетонных конструкций. Их критическая прочность соответствует 70-75 процентам от номинальной.

Для большинства марок бетонных смесей, используемых в частном строительстве, процесс набора соответствующего значения занимает 7-10 суток. Высокомарочная продукция, предназначенная для возведения высотных зданий и промышленного строительства, достигает критической плотности за 10-15 суток.

Если до замораживания бетонная смесь успела набрать необходимую минимальную кондицию, соответствующую вышеобозначенным параметрам, то прерванная стадия «дозревания» продолжится с наступлением тепла без негативных последствий для качества фундамента. Во всех других ситуациях технико-эксплуатационные свойства бетонной смеси ухудшаются – снижается морозоустойчивость, прочность, влагозащищенность, увеличивается пористость и так далее.

Методы защиты бетонные смеси от негативного воздействия низких температур

К методикам защиты бетонных покрытий, находящихся в стадии «дозревания» при низких температурах относят:

  • Комплексную предварительную подготовку объекта строительства.
  • Внесение в раствор антифризов и модификаторов, снижающих крайнюю температурную точку замерзания жидкости в смеси и ускоряющих процесс затвердевания.
  • Создание пассивной внешней изоляции, используя соответствующие материалы.
  • Поверхностный прогрев бетона.
  • Внутренний электропрогрев материала.

При экстремально низких температурах внешней окружающей среды методики комбинируются и используются постоянно до набора критической прочности монолита.

Комплексная предварительная подготовка

Перед заливкой бетонной смеси в опалубку проводится подготовка объекта строительства к такой процедуре:

  1. Рытье котлована и первичное выравнивание грунтов на дне и с боковых сторон.
  2. Создание плотной, тщательно утрамбованной щебеночно-песчаной «подушки» под фундамент с толщиной не менее 100 миллиметров.
  3. Предварительный прогрев «подушки» перед непосредственным заливом бетонной смеси до температуры 60-70 градусов Цельсия.
  4. Обеспечение на строительной площадке беспрерывной подачей электроэнергии и доставка резервного автономного источника питания.

Внесение в раствор добавок

В условиях низких температур окружающей среды рационально применять специализированные добавки к бетонной смеси. Используются вещества двух видов:

  • Антифризы. Снижают минимальный температурный порог, при котором происходит замерзание раствора.
  • Ускорители твердения. Форсируют процесс набора монолитом критической прочности.

Комплексное применение современных добавок, исходя из теоретических расчетов, позволяет заливать в опалубку бетон при температуре среды вплоть до -30 градусов Цельсия. При этом смесь не замерзает и достигает критической прочности за 3-4 дня. На практике такие условия считаются неприемлемыми, поскольку дополнительные вещества не позволяют обеспечить при экстремальных температурах стабильность материала из-за значительного изменения его пластичности и прочих вторичных параметров. Применение исключительно ускорителей твердения и антифризов без дополнительных защитных мер оправдано при легких заморозках, когда среднесуточная температура не опускается ниже 5 градусов мороза.

Популярные противоморозные средства – соли азотистой кислоты, углекислый калий и хлористые соли. Количество вносимого в раствор вещества рассчитывается индивидуально и зависит от температуры окружающей среды и объёма продукции. Усредненные значения:

  • Температурный диапазон от +5 до -5 градусов Цельсия – 0,8 килограмм антифриза на каждые 50 килограмм цемента.
  • Температурный диапазон от -5 до -10 градусов Цельсия – 1,3 килограмм вещества на каждые 50 килограмм цемента.
  • Температурный диапазон от -10 до -20 градусов Цельсия – 1,8-2 килограмма добавки на каждые 50 килограмм цемента.
  • Температурный диапазон от -20 до -30 градусов Цельсия – 3-4 килограмма антифриза на каждые 50 килограмм цемента.

Популярные ускорители твердения – нитрат/хлорид кальция, сульфат/нитрат натрия. Количество добавок рассчитывается индивидуально, исходя из приведенных таблиц в инструкциях к веществам. Усредненные значения – 0,5-3 процента массы цемента в перерасчете на сухой эквивалент.

Создание пассивной внешней изоляции

Пассивное утепление созревающих бетонных конструкций осуществляется по методу «термоса».

  1. Приготовленный раствор заливается в опалубку, после чего сразу накрывается изоляционными материалами – многослойным полиэтиленом, брезентом.
  2. Благодаря выделению монолитом собственного тепла в рамках изотермического процесса при внутренних химических реакциях происходит самосогревание бетонной смеси.

Эффективность способа зависит от 3 факторов:

  • Температура окружающей среды. Изоляционное покрытие помогает сохранить тепло при температурах не ниже 5 градусов мороза.
  • «Солидность» оболочки. Чем больше слоев изоляции и выше плотность материала, тем лучше конструкция защищает бетонную смесь от промерзания.
  • Пространственно-геометрические параметры заливки. Экзотермическая реакция происходит активнее, если объем монолита значительно превышает эффективную площадь его теплоотдачи.

Поверхностный прогрев бетона

При температурах ниже 5 градусов мороза пассивной защиты недостаточно для предотвращения замерзания раствора. В этом случае рациональнее использовать активные методики поверхностного согревания. Схема действий:

  1. Вокруг контура опалубки с «захлестом» возводится палатка. Её материал состоит из плотного брезента, многослойного полиэтилена.
  2. Во временное укрытие вносятся 2 тепловые пушки, работающие от электричества или топлива (газ, мазут, бензин).
  3. Устройства прогрева устанавливаются у входа в палатку и направляются в боковые стены укрытия.
  4. Обеспечивается непрерывная работа тепловых пушек вплоть до набора бетонной смесью критического уровня прочности.

При среднесуточных температурах не ниже 5 градусов мороза для обогрева 100 квадратных метров внешней поверхности бетонной конструкции достаточно мощности устройства в 5 кВт. Если же обозначенный показатель опускается до -15 градусов Цельсия, то требуется минимум 10 кВт мощности из расчёта на 100 квадратных метров поверхности. При суточных температурах ниже 15 градусов мороза поверхностный обогрев не обеспечивает полноценный защиты для бетонной смеси.

Внутренний электропрогрев бетонной смеси

В промышленной строительной практике чаще применяется внутренний электропрогрев бетонного монолита, набирающего критическую плотность. Он обеспечивает защиту от промерзания при любых температурах. Однако необходимо досконально знать все технологические аспекты этого процесса, чтобы не пересушить раствор и обеспечить необходимый уровень безопасности для работников строительной площадки. Кроме этого внутренней электрообогрев достаточно дорог (редко применяется в частном строительстве) и должен быть экономически обоснован в рамках проведения мероприятий по защите фундаментов и иных критически важных конструкций будущих зданий от холода.

  • Сквозной. Осуществляется с помощью струнно-стержневых электродов, установленных в бетонную смесь напрямую или высокоомного греющего кабеля, проложенного внутри конструкции и отдающего вторичное тепло после прохождения электротока.
  • Периферический. Согревание производится электродами ленточного типа по контуру опалубки или большими по площади инфракрасными матами, накладываемыми поверх открытой части монолита.
Читать еще:  Пароизоляция под ламинат на бетонный пол

Инфракрасные маты

Представляют собой изделия с нагревателем внутри. Обрамлены защитными материалами.

Этот вид устройств применяется исключительно на ровных поверхностях затвердевающей бетонной смеси и является усовершенствованными видами активного внешнего обогрева, осуществляемого на большей контактной площади.

Электроды ленточного типа

Для их создания применяются листовая или полосовая сталь соответствующей марки. Она крепится на опалубку до заливки бетонной смеси и прогревает поверхностные зоны фундамента на глубину до 1/4 метра. Достаточно эффективный, но энергозатратный способ, сходный по принципу действия с инфракрасными матами, однако позволяющий защищать не только внешнюю верхнюю часть бетонной конструкции, но и боковые поверхности.

Внутренние электроды

Стержневые элементы производится из арматурных прутков диаметром 7-10 миллиметров, вставляющихся и закрепляющихся до укладки раствора в опалубку.

После первичного схватывания бетонной смеси эти элементы подключаются к источнику питания (трансформатору) с помощью отпаек по индивидуально разработанной электриком схеме и начинают согревать всю толщу монолита. Применение внутренних электродов требует повышенных мер безопасности, поскольку нередки случаи поражения током рабочих на строительных площадках, случайно задевающих элементы частично открытой системы. После окончательного затвердевания бетонной смеси и набора ей прочности прутки становится естественной частью конструкции (не вынимаются).

Нагревающий кабель

Представляет собой стальную жилу с высоким коэффициентом сопротивления, обрамленную виниловой оболочкой. Провод укладывается и закрепляется на элементах арматуры перед заливкой бетона.

В зависимости от источника питания, которым служат промышленные трансформаторы типа ППЭБ, ТСДЗ, КТПО, рассчитывается максимальная нагрузка на кабель и его потенциально возможная длина. Провод закладывают змейкой с петлями, равномерно распределяя по армированной конструкции будущего объема бетонного монолита. После заливки раствора и его схватывания, система внутреннего подогрева включается и работает до набора бетоном критической прочности.

Заключение

При необходимости, бетонные работы можно проводить не только осенью, но и глубокой зимой. Многообразие методов противодействия замерзанию смеси позволяет нейтрализовать потенциально возможную угрозу монолиту вплоть до температур -30 градусов Цельсия.

Однако, следует учитывать уровень финансовых затрат на организацию подобных мероприятий, а также необходимость в квалифицированных кадрах (инженер, электрик, прочие специалисты) при использовании промышленных способов прогрева бетонной основы. Иногда, если позволяют обстоятельства, проще воздержаться от укладки бетона до наступления весны.

При какой температуре можно заливать бетон на улице: минусовой, минимальной, в мороз

Вопрос о том, при какой температуре можно заливать бетон, очень важен, так как от него во многом зависят не только технические и эксплуатационные характеристики застывшего монолита, но и вообще вероятность прохождения процесса застывания. Залитый при неверной температуре или замерзший при твердении бетон может покрываться трещинами, демонстрировать меньшие показатели прочности и стойкости в сравнении с нормативными, становиться причиной деформации или полного разрушения конструкции, здания.

Для набора бетоном проектной прочности и гарантии длительного срока службы очень важно соблюдение температурного режима как в момент заливки, так и на протяжении всего времени твердения (28 суток). Оптимальной считается температура воздуха в районе +20 градусов. Но далеко не всегда на строительной площадке удается соблюсти это условие.

Довольно часто появляется необходимость лить бетон при отрицательной температуре или в процессе выполнения работ неожиданно портится погода. В таких случаях используются разные методы прогрева бетона, в состав смеси вводят противоморозные добавки, утепляют конструкцию непосредственно на площадке и т.д. Прежде, чем использовать любой этот способ прогрева, необходимо тщательно изучить его особенности и условия реализации.

Процесс набора прочности бетонных конструкций

Чтобы определить, до какой температуры можно заливать бетон, необходимо сначала хотя бы поверхностно рассмотреть особенности процесса набора прочности монолитом. Реакция начинает протекать между цементом/водой в момент затворения. В первые часы бетон еще текучий и с ним можно работать, но уже по прошествии нескольких часов он начинает застывать, становиться сначала более густым, а потом и вовсе твердым.

Процесс взаимодействия воды и цемента называется гидратацией. Гидратация проходит в два этапа: сначала смесь схватывается, потом твердеет. В схватывании задействованы алюминаты, появляются иглообразные кристаллы, связанные между собой. Через 6-10 часов эти кристаллы становятся своеобразным каркасом, скелетом. Бетон начинает твердеть.

Весь процесс схватывания может занимать от 20 минут до 20 часов, что напрямую зависит от температуры окружающего воздуха. Дольше всего процесс проходит в холодное время года – когда на улице около 0, схватываться бетон начинает через 6-10 часов, длится этап 15-20 часов.

В процессе твердения в реакцию с находящейся в растворе водой вступают клинкерные минералы, постепенно формируется силикатная структура. Реакция провоцирует появление мелких кристаллов, они объединяются в уникальную мелкопористую структуру. Это и есть бетон, который на протяжении 28 суток уже набирает марочную прочность и стойкость, не меняя формы и структуры.

Оптимальное значение температуры для стадии твердения также равно +20 градусам, влажность – до 100%.

Влияние отрицательной температуры на твердение бетона

Как уже было указано выше, скорость гидратации очень сильно зависит о температуры окружающей среды. Так, при снижении с +20 до +5 градусов твердение проходит медленнее в среднем в 5 раз. Дальше чем ниже температура, тем медленнее проходит реакция. При достижении минусовой температуры гидратация и вовсе прекращается (вода просто замерзает).

В момент замерзания вода имеет свойство расширяться, что становится причиной повышения давления внутри бетонного раствора и разрушения уже сформировавшихся связей кристаллов. Структура бетона разрушается и в дальнейшем восстановиться уже не может. Кроме того, появившийся в смеси лед может обволакивать крупные наполнители, разрушая сцепление с цементом. Все это существенно ухудшает монолитность конструкции и понижает прочность.

Когда вода оттаивает, твердение продолжается, но структура бетона уже деформирована. Могут появляться отслоения, деформации, трещины, наблюдаться отделение крупных наполнителей и арматуры от монолита. Чем на более ранней стадии свежезалитый бетон замерз, тем меньшим будет показатель прочности.

  • Когда температура окружающей среды находится на отметке +5 С и ниже, а никаких мероприятий по прогреву или повышению морозостойкости бетона осуществляться не планируется.
  • В межсезонье – когда температура нестабильна, отмечены сильные скачки как отметок на термометре, так и влажности.
  • Если термометр показывает температуру +25 градусов и выше, а влажность воздуха ниже 50%. В такое время лучше использовать специальные цементы или не проводить работы, так как процесс гидратации будет происходит очень быстро: вода испарится, а бетон не успеет набрать прочность, вследствие чего нередко появляются трещины, деформации, отслоения и т.д.

  • Заливка бетона при минусовой температуре без прогрева в течение минимум 3 дней до отметки в +10-30 градусов.
  • Когда уже приготовлен бетон со специальными присадками, а за окном внезапно наступила оттепель или влажность воздуха стала выше 60%, начался дождь и т.д.
  • В случае неумения определить оптимальный режим прогрева, настроить приборы, контролировать бетон в мороз. Ведь для бетона одинаково страшны как мороз, так и перегрев.

Бетонирование зимой

Использовать бетон в мороз может понадобиться в самых разных случаях – когда невыгодно останавливать строительство на целый сезон, в случае выполнения экстренных работ и т.д. С учетом губительного воздействия минусовой температуры на материал и его технические характеристики, бетон нужно прогревать. В случае, когда температура внутри раствора выше температуры снаружи, могут появляться деформации.

Прогрев бетона осуществляется до момента набора критического показателя прочности. Если таковых данных нет в проектной документации, то значение принимают в 70% от проектной прочности. Когда есть требования со значениями водонепроницаемости/морозостойкости, то критическая прочность составляет 85% от проектной.

  • Прогрев самих компонентов для приготовления смеси.
  • Использование эффекта термоса.
  • Осуществление электронагрева.
  • Применение паропрогрева.

Таким образом, вопроса о том, при какой минимальной температуре можно заливать бетон, нет вообще. Задача заключается в том, чтобы в соответствии с условиями работ оптимально подготовить смесь и объект для сохранения технических свойств материала и основных требований по прочности, надежности, долговечности.

Самый простой и дешевый вариант – прогрев всех компонентов, использующихся для приготовления бетона. Их греют для того, чтобы в момент заливки бетон имел минимум +35-40 градусов.

Метод термоса

Этот вариант актуален в случае заливки массивных конструкций. Дополнительного прогрева не предусматривается, но укладываемая смесь должна демонстрировать температуру в +10 градусов как минимум (лучше больше). Данный метод заключается в том, чтобы залитая смесь в процессе остывания успела приобрести критическую прочность.

Опалубку надежно защищают теплоизолирующими материалами, устраняя теплопотери бетона, находящегося в процессе затвердевания. Вода не замерзает, бетонный монолит постепенно набирает прочность без разрушения внутренней структуры. Такой вариант используют для заливки фундаментов зимой, он считается наиболее простым и экономичным, так как не требует использования какого-либо оборудования.

Электронагрев бетонной смеси

Задумываясь о том, при каких температурах можно заливать бетон, многие рассматривают в качестве выхода из ситуации электропрогрев. Осуществляться прогрев может с использованием нескольких способов: с применением электродов, метода индукции и с различными электронагревательными устройствами.

  • В свежезалитую смесь вводят электроды.
  • Потом на электроды подают ток.
  • В процессе прохождения тока по электродам они нагреваются, передают тепло бетону.

Ток должен быть переменным, так как постоянный станет причиной прохождения процесса электролиза, который сопровождается выделением газа. Газ экранирует поверхность всех электродов, значительно возрастает сопротивление тока, в результате чего нагрев заметно снижается. В случае, если в бетоне уложена арматура, она может использоваться в качестве электрода.

Индукционный нагрев применяется достаточно редко, так как его реализация предполагает ряд сложностей. Данный тип прогрева бетонной смеси работает на принципе бесконтактного нагрева высокочастотными токами электропроводящих материалов. Так, вокруг стальной арматуры мотают изолированный провод, а через него пропускают ток. Таким образом появляется индукция, арматура нагревается и греет бетон. Расход электроэнергии составляет обычно 120-150 кВт*ч на кубический метр бетона.

Применение электронагревательных приборов предполагает использование самых разных средств для уменьшения негативного воздействия мороза на процесс гидратации смеси. Это могут быть греющие маты, к примеру, которые раскладывают на бетон и затем подключаются к сети. Можно сделать над залитым монолитом что-то типа палатки, установить внутри тепловую пушку и греть.

Тут важно обеспечить удержание влаги в бетоне, чтобы он, в процессе прогрева, не пересох, что также негативно влияет на качество и прочность, как и холод (при замерзании). Расход электроэнергии (при условии, что температура окружающего воздуха составляет около -20 градусов) составляет 100-120 кВт*ч на кубический метр.

Паропрогрев бетона в зимнее время

Когда температура окружающей среды на нуле или ниже, есть смысл задуматься о прогреве бетона паром. Данный метод особенно эффективен для тонкостенных конструкций. В опалубке с внутренней стороны делают каналы, через них пускают пар. Иногда делают двойную опалубку, а пар пропускают между двумя стенками. Можно смонтировать трубы внутри бетона, а затем по ним пускать пар.

С использованием данного метода можно прогреть бетон до +50-80 градусов. Столь высокая температура и оптимальная влажность ускоряют в несколько раз процесс твердения. Так, за 2 суток при паропрогреве бетон набирает прочность, аналогичную твердению в течение недели в нормальных условиях.

Единственный недостаток данного метода – существенные затраты времени, финансов и усилий для его реализации.

Использование присадок при морозе

Сегодня очень распространено использование противоморозных добавок и особых химических ускорителей твердения бетона. Чаще всего в качестве этих добавок выступают нитрит натрия, хлористые соли, карбонат кальция и другие. Добавки существенно понижают температуру замерзания воды, активизируют гидратацию цемента (таким образом повышается температура застывания бетона).

Благодаря введению в состав смеси добавок можно избежать необходимости прогрева. Некоторые добавки способны повысить стойкость бетона к морозу настолько, что вопрос о том, можно ли заливать бетон при минусе, не стоит вообще: гидратация проходит даже при окружающей температуре -20 градусов.

Но, несмотря на все преимущества, присадки обладают и некоторыми недостатками.

  • Они пагубно влияют на арматуру – может начаться процесс коррозии, поэтому актуально вводить добавки лишь в неармированный бетон.
  • Добавки позволяют бетону набрать прочность, равную максимум 30% от проектной, а потом при оттаивании смеси (при плюсовой температуре) процесс набора прочности продолжается. В связи с этим, по СНиП, добавки нельзя вводить в бетон, работающий в условиях динамических нагрузок (молоты, вибростанки и т.д.).

Бетонирование в условиях сухого жаркого климата

Бетон не любит не только мороза, но и жары. Когда температура воздуха повышается до +35 и выше, а влажность находится на уровне 50%, вода испаряется слишком быстро, что провоцирует нарушение водоцементного баланса. Гидратация замедляется либо прекращается вовсе, в связи с чем бетон нужно защищать от слишком быстрой потери влаги.

Для понижения температуры смеси используют охлажденную (либо разбавленную льдом) воду. Так устраняют быстрое испарение воды в процессе укладки смеси. Через определенное время смесь нагревается, поэтому важно обеспечить герметичность опалубки (чтобы вода не испарялась через щели). Опалубка также может впитывать влагу, в связи с чем для ограничения адгезии бетона и материала конструкции до заливки ее обрабатывают специальными составами.

Твердеющий бетон защищают от прямых ультрафиолетовых лучей – поверхность укрывают брезентом (мешковиной), каждые 3-4 часа осуществляют смачивание поверхности. Увлажнение может понадобиться все 28 суток набора прочности монолитом.

Приготовленный по рецепту бетон способен схватиться, затвердеть и приобрести все проектные характеристики при окружающей температуре +20 градусов и влажности около 100%. В случае проведения работ на морозе или жаре необходимо позаботиться о мерах прогрева или охлаждения, которые будут гарантировать прочность и долговечность готовой конструкции.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector