Бетонирование при отрицательных температурах: Правила и нормы бетонирования при отрицательных температурах

Можно ли бетонировать зимой при отрицательной температуре

Многие строители с приходом зимы задаются вопросом, могут ли отрицательные температуры помешать реализации запланированных строительных работ. Бетонирование в зимний период возможно, но связано с необходимостью выполнения ряда дополнительных требований.

Рекомендации такие, не следует бетонировать на открытом воздухе, когда температура падает ниже -15°C. Однако это вовсе не значит, что при более высоких температурах (даже отрицательных) можно бетонировать без препятствий. Несоблюдение соответствующих условий действительно может привести к строительной катастрофе.

Температура бетона

Смесь бетонная заливаемая в опалубку должна иметь температуру не менее 5°C – так указывает норма. При бетонировании зимой необходимо обеспечить такие условия, чтобы температура бетона не опускалась ниже этих 5°C. Это требование должно быть выполнено на каждом этапе работ, как во время производства и процесса транспортировки, так и на стройплощадке.

Стоит помнить о том, что применение пластифицирующих добавок не приводит к затвердеванию и набору прочности бетона при низких температурах. Не менее важным является правильный уход и защита бетона.

Замерзание свежего бетона

Замерзание бетона является особенно опасным явлением. Происходит насыщение бетона водой, которая еще не успела войти в реакцию с цементом и испаряться. Вода, находящаяся в порах бетона, замерзая, увеличивает свой объем, что приводит к разрыву пор, в которых она находится. Нормы гласят, что пока прочность бетона на сжатие не достигнет значения 5 Мпа, он не должен замерзнуть. Наиболее опасно замерзание бетона после начала схватывания.

Уход за бетоном

После заливки смеси, нужно создать такие условия, чтобы бетон мог набрать прочность. Особенно важно не допустить его замерзания, прежде чем он достигнет достаточной прочности, гарантирующую устойчивость к замораживанию.

Строительные работы

Во время бетонирования зимой следует соблюдать некоторые условия:

• подготовка опалубки: основание, на котором устраивается опалубка (грунт, бетон, фундамент), не должно быть замороженным, необходимо утеплить опалубку. В процессе бетонирования смесь, которая проходит через желоб, может примерзать к нему, поэтому его нужно постоянно чистить;
• состав бетонной смеси должен быть адаптирован к погодным условиям: значение имеет тип и количество цемента, отношение воды и цемента, применение антифризов, помогающих уменьшить время схватывания от 5 до 120 минут;
• во время ухода за бетоном необходимо применение соответствующих материалов утепленная опалубка (пленки, нетканые материалы, изоляционные материалы – пенопласт, минеральная вата) или подогрев бетона с помощью соответствующего оборудования (вентиляторы, нагреватели, инфракрасные излучатели, нагревательные маты).

Наиболее опасно замерзание бетона после начала схватывания, до получения необходимой прочности. Преждевременное замерзание смеси отразится на конечных свойствах бетона, его прочности на сжатие.

Выполнение указанных условий позволит свести к минимуму негативное влияние низких температур на качество бетона, и позволит вам выполнять работы даже зимой. Стоит помнить о том, что применение антифризных добавок не может быть единственной процедурой защищающей схватывающийся бетон при низких температурах. Не менее важным является правильный уход и защита бетона. Речь идет о том, чтобы обеспечить достаточную температуру смеси во время бетонирования и не допустить замерзания, прежде чем он достигнет достаточной прочности.

Похожие материалы

Особенности зимнего бетонирования: проблемы и методы их решения Дон Бетон

В зимний период времени многие люди сталкиваются с проблемой бетонирования при низкой и отрицательной температуре. А возможно ли вообще бетонирование зимой? Давайте разбираться.

Основные проблемы зимнего бетонирования

Основной проблемой является, конечно же, низкая и отрицательная температура. Чтобы понять, чем грозят такие условия, нужно понять, как именно температура влияет на отвердевание бетона.

Первой проблемой является замедление процесса связывания молекул воды с цементом. Если говорить по-научному — это замедление гидратации.

Вторая проблема возникает при отрицательных температурах, вследствие чего вода, являющаяся обязательным составляющим бетонной смеси, полностью кристаллизуется. Это приводит к полной невозможности отвердевания бетона.

Пути решения проблемы

Не для кого не секрет, что повышенная температура является хорошим катализатором различных химических процессов. Безусловно к этому относится и бетонная смесь. Если смотреть на примерах, то при температуре в 15-25 градусов бетон достигает прочности в 70% примерно за неделю.

Основные методы повышения температуры

В настоящее время существует много способов поддержания необходимой температуры бетонной смеси. Мы же рассмотрим 4 основных способа:
-Использование химических добавок в бетон не дающих ему замерзнуть.
-Электрический способ прогрева бетона
-Повышение температуры за счет покрытия бетона различными утеплителями.

Одним из самых распространенных способов является химический способ. Заводы сразу выпускают такой бетон, так как использование против замораживающего компонента должно быть соблюдено в строгих пропорциях с количеством цемента. Следовательно, первым решение проблем является покупка, так называемого «зимнего бетона»

Прогрев бетона электрическим способом обычно используется на масштабных стройках. По той простой причине, что является очень дорогостоящим методом. Так что, если вы располагаете денежными средствами, этот вариант для вас.

При использовании тепловых пушек создается что-то вроде парника. Небольшая конструкция, обшитая каким-либо утеплителем, а под нее ставится тепловая пушка. Метод является очень действенным, так как позволяет достичь достаточно высоких температур, что благоприятно скажется на скорости схватывания бетона

В случае, если бетон все-таки замерз необходимо принять меры по предотвращению полного разрушения конструкции. Накрыв бетон пленкой ПВХ, например, вы обеспечите защиту бетона от внешних воздействий снега и воды, что позволит сохранить верхний слой бетона. Далее, все что вам остается, так это ждать повышения температуры для того, чтобы процесс гидратации стал возможен. Очевидно, что после всего бетон будет намного менее прочный, но все же это лучше, чем полное разрушение конструкции.

Как бетонировать при отрицательных температурах?

Задача «зимнего» бетонирования: получить бетон заданной прочности. Для этого выполняются общие мероприятия и различные технологии обеспечения нормального режима твердения бетона.

Общие мероприятия:

• Работы ведутся на подогретой бетонной смеси. Эта смесь в момент укладки в конструкцию должна иметь положительную температуру, по величине обратную температуре окружающего воздуха. Это достигается подогревом воды; щебня и песка (паром) при приготовлении бетонной смеси на заводе.
• Для исключения охлаждения в пути кузов самосвала закрывается сверху щитами, а снизу подогревается выхлопными газами от двигателя автомобиля через устроенное двойное дно кузова.
• Бадьи и бункера накрываются деревянными утепленными крышками, а снаружи обшиваются. При сильных морозах их периодически прогревают паром. Бетононасосы устанавливают в отапливаемых помещениях. Перед началом работы через бетоновод прокачивается горячая вода. Звенья труб магистрального бетоновода при температуре ниже минус 10° C заключают в теплоизоляцию вместе с обогревающей трубой трубопровода.
•  Перед укладкой бетонной смеси опалубка и арматура очищаются от мусора, снега, наледи. Для этого при необходимости используется продувка горячим воздухом от калориферов или паром, а также промыв горячим паром с последующей продувкой горячим воздухом.

Технологии, обеспечивающие нормальный режим твердения бетона:

1. Применение химических добавок.

Химические добавки понижают температуру замерзания жидкой части бетонной смеси, обеспечивающая твердение бетона при температуре ниже 0° С, что увеличивает время набора прочности.

Этот метод относительно недорогой (дополнительные затраты по сравнению с обычными условиями (удорожание) около 16 %) и широко применяется в строительстве. В качестве добавок используются: хлористый натрий, хлористый кальций, углекислый калий (поташ), нитрит натрия и др.

Добавки вводятся в бетонную смесь при ее приготовлении. В зависимости от их количества получают заданный эффект:

* при 1-2 % от веса цемента – ускорение твердения бетона;

* при 3-5 % от веса цемента – понижение температуры замерзания на 5-10° С;

* при 10-15 % от веса цемента – полное исключение замерзания

«холодный бетон», но при этом набор прочности продолжается 40 — 90 суток.

2. Прогрев бетона.

а) Метод «термоса». Используется тепло, выделяющееся при химических реакциях твердения бетона. Для этого конструкцию дополнительно утепляют.

Метод эффективен для массивных конструкций простой формы, особенно для заглубленных сооружений и конструкций на грунте и в грунте (фундаменты, стены подвалов, фундаменты под оборудование, полы на грунте и т. п.). Для усиления эффекта при приготовлении смеси используются цементы с повышенным тепловыделением.

б) Прогрев паром. Вокруг забетонированной конструкции устраивается «рубашка» из рубероида, деревянных или стальных щитов, под которую подается пар. «Рубашка» обеспечивает необходимый прогрев конструкции и влажность (не высушивает бетон).

Метод применяется для прогрева различных бетонных конструкций, но лишь там, где имеется пар в необходимом количестве.

в) Электропрогрев. Внутренний — с помощью электродов. Тепло выделяется при прохождении электрического тока через сырую бетонную смесь. Электроды могут внедряться в свежеуложенный бетон или до бетонирования в конструкцию закладываются греющие провода. Количество электродов, греющих проводов в каждом случае определяется расчетом.

Достоинство способа – простота. Недостатки – сложность контроля (круглосуточное наблюдение) и высокая стоимость.

Наружный — тепло выделяется «греющей» опалубкой или греющими гибкими электрошнурами.

3. Бетонирование в «тепляках». Над бетонируемой конструкцией или частью ее устраивают легкое каркасное ограждение из брезента, пленки и т. п. (шатер) и под него подается теплый воздух или нагреватели ставятся внутри шатра. Под шатром (температура плюс 5-10° С) бетонирование выполняется в обычных условиях.

В зависимости от задания тепляк может «работать» 3-16 суток, до набора бетоном 50 % проектной (расчетной) прочности или все расчетные 28 суток.

4. Обогрев бетона инфракрасными лучами (проникающий прогрев).
Особенность метода в том, что передача тепла бетону (прогрев) происходит на всю толщину конструкции одновременно и с одинаковой интенсивностью.

Бетонирование при минусовой температуре. Азбука бетона от Монолит Групп

При сооружении различных зданий и конструкций часто необходимо выполнять бетонные работы. В классическом варианте их можно осуществлять при температуре не меньше +5°C. Но особые технологии позволяют выполнять эту работу даже во время значительных холодов. Для застывания цемента нужна вода, поэтому технологии бетонирования в зимнее время предусматривают ее сохранение в бетонном растворе в жидком состоянии.

Влияние отрицательных температур на бетон

При пониженных температурах гидратация цемента протекает медленней. Это значит, что бетонная смесь будет дольше набирать свою прочность. При вымерзании влаги из бетона процесс его затвердевания полностью остановится.

Даже при положительной температуре до +10°C процесс гидратации бетонного раствора заметно снизится. Например, при +20°C бетон может набрать около 70% своей прочности, а при температуре +5°C такую же прочность он наберет приблизительно за 3-4 недели.

При отрицательных температурах вода в бетоне вымерзает, процесс набора прочности полностью прекращается. Вода является важнейшей составляющей, без которой образование цементного камня будет невозможно.

Промерзание бетона обычно приводит к следующим негативным последствиям:

• в качестве растворителя бетонного состава выступает вода. Если она замерзает, то цемент теряет свои склеивающие свойства;
• замерзшая влага увеличивается в объемах приблизительно на 10%. Из-за этого бетонная конструкция подвергается значительному внутреннему напряжению. Если до замерзания раствор не успел набрать достаточной прочности, то давление внутри окажет разрушительное действие. Чаще всего появляются трещины, сколы и другие повреждения;
• ухудшение ситуации будет при использовании стальной основы для армирования. У стали высокая степень теплопроводимости, из-за чего раствор будет замерзать сначала там, где он соприкасается с арматурой. Увеличивающийся объем замерзающей жидкости будет расширять для себя пространство, что приводит к образованию ледяных пустот возле арматурных прутков. Целостность всей конструкции нарушается. После затвердевания бетона его прочность значительно ухудшится и может не соответствовать требуемым нормам.

Холод не окажет на бетон негативного воздействия, если он уже к этому времени достаточно затвердеет и дойдет до своего порога критической прочности. Время схватывания у различных марок бетона отличается.Способы бетонирования в зимний период

Способы бетонирования в зимний период

Если приходится работать с бетонным раствором при минусовых температурах, то потребуется сделать так, чтобы он не замерзал. Поддерживать необходимую температуру для затвердевания смеси можно с помощью следующих способов:

• подогрев раствора. До начала заливки раствора в холодную погоду его разогревают до необходимой температуры, что повышает порог критической прочности;
• разогрев бетона изнутри. Данный метод заключается в размещении внутри опалубки особых нагревающихся элементов в виде кабелей. После заливки состава они будут поддерживать его оптимальную температуру для застывания;
• внешний обогрев. При этом способе в месте проведения бетонных работ повышают температуру воздуха. Для этого собираются специальные временные конструкции, внутри которых размещают тепловые пушки – обогреватели высокой мощности;
• теплоизоляционная опалубка. Если работы с бетоном осуществляются при температуре до -5°C, то достаточно будет использовать закрытую теплую опалубку. Это позволит сохранить тепло для нормального процесса затвердевания бетонного раствора.

Противоморозные добавки

Наиболее простым и выгодным способом бетонирования в холодную погоду считается применение особых присадок. Обычно они используются с одним из вышеприведенных методов.

Существуют морозостойкие добавки, снижающие степень кристаллизации воды и те, которые ускоряют процесс затвердевания раствора. В первом случае модификаторы представляют собой химические компоненты, благодаря которым обеспечивается отличная полимеризация состава при отрицательных температурах. Второй вид присадок значительно уменьшает время затвердевания бетона.

Объем добавок в составе раствора чаще всего находится в пределах от 2 до 10% от части цемента. Морозоустойчивые модификаторы позволяют проводить бетонные работы при весьма низких температурах, даже при -25°C. Но все же лучше их применять в менее холодных условиях.

Наиболее распространенными считаются следующие противоморозные добавки:

• Поташ. Это самый популярный модификатор для бетона, который также называют углекислым калием. Он не вызывает коррозию армирующий частей из стали. При добавлении поташа в раствор его полимеризация не прекратится даже при температуре -25°C. Также к преимуществу этой добавки можно отнести отсутствие соляных пятен на поверхности бетона. Основной недостаток углекислого калия заключается в слишком быстром схватывании раствора, что вынуждает использовать его на протяжении 50 минут;
• Нитрит натрия. Эта добавка позволяет выполнять бетонные работы при температурах не меньше -19°C. Модификатор наделяет раствор антикоррозийными свойствами, а также сокращает время его затвердевания. К недостатку нитрита натрия можно отнести возможность появления соляных разводов на поверхности готовой бетонной конструкции;
• Хлорид кальция. Раствор, в составе которого присутствует данная добавка, может застывать при температуре -20°C. К тому же повышается скорость его схватывания. Недостаток такой же, как и у предыдущей добавки – возможно возникновение соляных пятен на поверхности бетона.

Рекомендации от экспертов при бетонировании зимой

Для получения прочной и качественной бетонной конструкции, которая будет заливаться в холодное время года, следует придерживаться следующих рекомендаций:

• Опалубку необходимо тщательно подготавливать. В ней не должен находиться снег или лед, от которого можно избавиться с помощью разогрева дна и арматурной основы до плюсовых температур. Для подогрева применяются особые жаровни либо тепловые пушки, которые работают на сжиженном газе;
• Плиточное основание. В данном случае поддерживать необходимую температуру затвердевания при сильных морозах практически невозможно. Фундамент этого вида можно обустраивать лишь при незначительных заморозках;
• Ленточное основание. Зимой такую разновидность фундамента сделать проще, ведь в этом случае работы можно осуществлять постепенно. Создавать условия для затвердевания бетона на отдельных участках гораздо легче, чем сразу для всей конструкции;
• Непрерывность процесса. Даже при поэтапной заливке фундамента, каждую следующую его часть надо заливать до того, как схватится предыдущая;
• Комбинирование способов. Процесс бетонирования в зимнее время будет наиболее эффективен при использовании сразу нескольких способов.

Это самые важные рекомендации по бетонированию при отрицательных температурах. Даже используя наиболее эффективные методы, необходимо знать, что проведение строительных работ в теплое время года будет всегда оставаться предпочтительней. Это значительно легче, выгодней и надежней.

У нас вы можете приобрести любую марку бетона с противоморозными добавками, которые позволят производить работы при отрицательных температурах. Звоните прямо сейчас нашим менеджерам для оформления заказа.

Бетонирование при отрицательных температурах

Строительный сезон короток и, чем севернее располагается стройка, тем меньше времени у застройщика, чтобы в тёплое время года успеть выполнить все предусмотренные проектом бетонные работы. Уже в конце лета начинаются ночные заморозки, что приводит к дополнительным сложностям в процессе бетонирования.

Мороз губителен для бетона. Вода вступает в реакцию с цементом в течение долгого времени (марочная прочность набирается в течение 28 дней). Если в любой из этих дней бетон замёрзнет, то марочную прочность он в последствии уже не наберёт. Происходит это от того, что замерзающая вода, ещё не успевшая вступить в реакцию с цементом, расширяется. В бетоне нарастает внутреннее давление и он буквально разрывается изнутри. В интернете легко можно найти фотографии фундаментов, залитых осенью и замёрзших. Такие фундаменты на следующий год выглядят как набор отслаивающихся друг от друга камней. И единственный способ продолжения строительства — это демонтаж такого замёрзшего фундамента и постройка нового.

Чем раньше замёрзнет твердеющий бетон, тем больше он потеряет в прочности. Абсолютно недопустимо замерзание бетона в период схватывания. Но и в последующие несколько дней заморозка конструкции приведёт к потере более половины прочности.

Поэтому прежде всего застройщик должен таким образом спланировать свою стройку, чтобы постараться вообще не попадать в зону отрицательных температур. Бетонирование в период возможных заморозков — это крайняя мера, вынужденная и не идущая на пользу прочности строения. А бетонирование зимой, когда точно известно, что температура долгое время будет ниже нуля в условиях самостоятельного приготовления бетона абсолютно неразумно.

И всё же, что можно предпринять, чтобы максимально снизить отрицательный эффект холодных температур?

В первую очередь, нужно тщательно следить за прогнозом погоды. Причём не только на ближайшие дни, но на месяц вперёд. Конечно, прогноз часто ошибается в деталях. Но с долгосрочной температурной тенденцией работать можно. Вполне может сложиться такая ситуация, что на ближайшую неделю-две прогнозируют заморозки. А через 2 недели наступит оттепель. Тогда бетонные работы лучше всего перенести на это время.

Прогноз следует узнавать для ближайшего населённого пункта, но не для крупного города. Крупные города сглаживают колебания температуры. А за городом в ясную ночь температура может упасть больше, чем на 10 градусов.

Следить за прогнозом ночных температур нужно и в первые и последние дни лета, не говоря уже о мае и сентябре. В эти дни ночные заморозки кратковременны и несильны, но и они могут привести к замерзанию верхних слоёв бетона и последующему их отслоению. Особенно это критично для стяжек и перекрытий.

Если по прогнозу ожидаются кратковременные заморозки, то основная работа по предотвращению замерзания бетона сводится к утеплению залитой конструкции. Дело в том, что реакция гидратации происходит с выделением тепла. Поэтому чем массивнее конструкция, тем больше у неё шансов остаться в положительной зоне температур. В любом случае нужно использовать не только выделение тепла, но и то тепло, что накопилось в бетоне за день — во время бетонирования. Для этого следует утеплить опалубку, накрыть поверхность бетона теплоизолирующими материалами. Если на улице ветренно, следует оградить бетон от ветра, чтобы исключить ускоренный теплообмен. Но всё это сработает только если температура упадёт не ниже -2 — -3 градусов не более, чем на 2-3 часа.

Во всех остальных случаях следует применять более дорогие и трудоёмкие меры защиты.

Во-первых, в качестве пластификатора следует использовать тот, что несколько снижает температуру замерзания бетона.

Во-вторых, на рынке существует множество противоморозных добавок в бетон. Но важно понимать, что основное предназначение подобных добавок — это сохранить бетон незамёрзшим во время замешивания, доставки до опалубки, укладки и вибрирования. В дальнейшем эффективность этих добавок невысока. Самые лучшие из них обеспечивают набор лишь 30% от марочной прочности бетона на 28-ые сутки. Это означает, что если через месяц Вам нужен бетон с маркой М150, то Вы можете замесить бетон М350 и добавить в смесь противоморозную добавку. Если же через месяц Вам нужен М300, то с одними противоморозными добавками добиться этого будет нереально.

Большим соблазном является использование обычной поваренной соли или устаревших дешёвых добавок. Не допускайте такую ошибку — подобные добавки вызывают ускоренную коррозию арматуры.

Единственный способ обеспечить набор 100% прочности бетона — это греть его во время созревания. Начинать подогрев нужно ещё до замеса бетона. Во-первых, нужно переместить песок, щебень и цемент в отапливаемое помещение (если оно, конечно, есть). Во-вторых, воду, используемую для приготовления бетона, нужно подогревать до 40-70 градусов. Точное значение температуры, до которой следует подогревать воду, лучше уточнить в инструкции к противоморозной добавке. Во избежание заваривания цемента, его следует насыпать в бетономешалку только после щебня, когда общая температура смеси упадёт до 30-40 градусов.

После укладки бетона необходимо обеспечить его дальнейший прогрев. Чем выше будет температура бетона, тем быстрее он наберёт большую часть своей прочности.

Один из способов — строительство тепляка над бетонной конструкцией. В этом случае помимо утеплённой опалубки вокруг твердеющей бетонной конструкцией строят замкнутый контур из стен и крыши. Внутрь устанавливают нагревательный аппарат, чаще всего — тепловую пушку. И продолжают прогрев в течение как минимум недели (в зависимости о того, сколько процентов прочности Вы можете позволить себе потерять от марочной прочности, на которую были рассчитаны компоненты замеса). Строительство тепляка — это лишние трудовые и временные затраты. К тому же придётся покупать или брать в аренду тепловую пушку и круглосуточно следить за тем, чтобы она работала. Ведь если оставить тепляк на ночь без присмотра, а у пушки, к примеру, кончится топливо, за ночь температура легко опустится ниже нуля и все затраты будут напрасными.

В настоящее время индивидуальным застройщикам выделяется максимум 15 кВт электрической мощности, чего может и не хватить для обогрева тепляка электрическим нагревательным аппаратом. А, значит, скорее всего Вам понадобится дизельное топливо или газ в большом количестве. Следует предусмотреть место для его хранения.

Другой способ — нагрев бетона изнутри. В этом случае во время подготовки конструкции к бетонированию наряду с арматурой внутрь укладывается специальный греющий кабель. На больших стройках применяется обычно кабель марки ПНСВ совместно с прогревающим трансформатором. К сожалению, индивидуальному застройщику это оборудование использовать затруднительно, поскольку трансформатор подключается к трёхфазной сети. И покупка, и аренда такого трансформатора обойдётся довольно дорого.

Поэтому можно предложить другой способ прогрева бетона. Только вместо промышленного кабеля лучше применить кабель от электрического тёплого пола или обогревающий кабель для труб водоснабжения. Это тоже довольно дорогой вариант, но он, по крайней мере, реализуем в двухфазной сети и не требует столь большой электрической мощности. Из инструкции к кабелю можно определить, сколько Ватт тепловой мощности выделяет 1 погонный метр. С другой стороны можно определить теплопотери бетонной конструкции при заданной температуре твердения бетона, температуре окружающей среды и материалах опалубки. Суммарная мощность кабеля должна быть равна теплопотерям. Исходя из этого можно определить длину кабеля и способ его укладки.

Отдельно стоит упомянуть о подготовке конструкции к заливке. На поверхности опалубки и на арматуре не должно быть ни снега, ни наледи. Их нужно счистить механическим способом, либо разогреть газовой горелкой или сроительным феном. Во время снегопада бетонирование не производится. А от возможных осадков в будущем бетон сразу же укрывается.

Пример: Требуется залить армопояс в газобетонном доме. Высота армопояса — 250 мм, ширина — 200 мм. Армопояс совмещён с оконными перемычками, поэтому через 2 недели его прочность должна соответствовать марке М200, чтобы выдержать нагрузку от монтируемой стропильной системы и кровли. Самые большие теплопотери прогнозируются в местах перемычек, где снизу бетон будет отделён от внешней среды слоем газобетона толщиной 100 мм. С внешней стороны от улицы его будет отделять слой газобетона 50 мм и слой пенопласта 50 мм. С внутренней стороны — газобетон 100 мм. Сверху в первые 2 недели твердения армопояс будет накрыт пенопластом толщиной 100 мм. Средняя ночная температура воздуха в течение двух недель прогнозируется в районе -5.

Для начала определим, какой марки требуется замесить бетон, если греющий кабель будет обеспечивать температуру бетона +15. Из графика набора прочности бетона определяем, что при такой температуре бетон за 14 дней наберёт около 70% от своей прочности. Поскольку нам нужно к этому моменту иметь прочность, характеризующуюся маркой М200, смесь нужно приготовить в расчёте на марку М300 (200 кгс/см² / 0,7 = 286 кгс/см²).

Посчитаем теплопотери 1 погонного метра армопояса при внутренней температуре +15 градусов и внешней -5 градусов.

Теплопроводность газобетонной кладки = 0,14 вт/(м*оС)
Теплопроводность пенопласта = 0,035 вт/(м*оС)

Теплопотери вниз = 1 х 0,2 х (15 — -5) / (0,1 / 0,14) = 5,6 Вт.
Теплопотери наружу = 1 х 0,25 х (15 — -5) / (0,05 / 0,14 + 0,05 / 0,035) = 2,8 Вт.
Теплопотери внутрь = 1 х 0,25 х (15 — -5) / (0,1 / 0,14) = 7 Вт.
Теплопотери вверх = 1 х 0,2 х (15 — -5) / (0,1 / 0,035) = 1,4 Вт.

Всего: 5,6 + 2,8 + 7 + 1,4 = 16,8 Ватт

Следовательно, нужно купить такой кабель, который на 1 погонный метр выделял бы 16,8 Ватт.

Принимая во внимание цены, сложившиеся в Ленинградской области в 2014 году, посчитаем, насколько меры по предотвращению замерзания бетона увеличивают его стоимость.

Себестоимость бетона М300 — около 3500 р./м³, значит, армопояс сечением 200х250 обойдётся в 175 р.
1 п.м. кабеля мощностью 16 Вт стоит 190 р.
Пенопласт толщиной 100 мм, закрывающий 1 п.м. армопояса будет стоить 60 р.
1 кВт*час электроэнергии стоит 2,37 р.

Значит, дополнительные затраты: 190 + 60 + 16 /1000 х 2,37 х 24 х 14 = 263 рубля.

Отсюда вывод: бетонирование в условиях отрицательных температур дороже в 2,5 раза!

Бетонные работы при отрицательных температурах воздуха

Бетонирование при отрицательной температуре

Бетонные работы являются частью практически любого серьезного строительства. Но в традиционном исполнении их разрешается проводить при температуре не ниже +5 градусов. Чтобы иметь возможность продолжать работу после наступления холодов, применяются специальные технологии.

Как влияют на бетон отрицательные температуры

Негативные последствия замерзания бетона:

• Как известно, роль растворителя в бетонной смеси выполняет вода. После ее замерзания «склеивающее» воздействие цемента приостанавливается
• При переходе влаги в твердое состояние она увеличивает свой объем почти на 10%, что приводит к появлению внутреннего давления в бетонной конструкции. Если к тому времени смесь не набрала требуемой прочности, возникшее внутри напряжение начнет ее разрушать: обычно это проявляется в образовании трещин и сколов
• Ситуация усугубляется, если для армирования применяют стальной каркас. Дело в том, что сталь отличается повышенной теплопроводностью, поэтому замерзание в первую очередь происходит в тех областях бетонной заливки, которые непосредственно соприкасаются с арматурными прутками. Замерзшая влага, увеличиваясь в объеме, начинает «раздвигать» пространство для воды из других слоев. В результате вокруг прутков образуются своеобразные ледяные карманы, подрывающие монолитность всего каркаса. Когда такой раствор полностью застынет, его прочностные характеристики будут далеки от оптимальных

Воздействие мороза на бетон не несет негативных последствий только в том случае, если к тому времени конструкция хорошо схватится. На строительном языке этот показатель именуется «порогом критической прочности»: на его значение влияет марка используемого раствора.

Методы зимнего бетонирования

Работая с бетоном при отрицательных температурах, необходимо создать такую ситуацию, при которой он не будет замерзать.
Есть несколько способов поддержания оптимального для застывания раствора температурного режима:

1. Нагревание смеси. Перед укладкой бетонной смеси в морозную погоду ее нагревают до нужной температуры. Это позволяет повысить порог критической прочности.

2. Подогрев конструкции изнутри. Этот способ предусматривает закладку внутрь опалубки специальных обогревающих элементов (кабелей), которые после заливания раствора будут поддерживать его нужном температурном режиме.

3. Наружный обогрев. В этом случае идут путем повышения температуры воздуха на локальном участке бетонирования. Для этих целей используются мощные обогреватели (тепловые пушки) и разборные конструкции («тепляки»).

4. Теплоизолирующая опалубка. Если мороз не очень сильный (до -5 градусов), проблему можно решить, используя специальную утепленную опалубку закрытого типа: она сохраняет внутри необходимый уровень температуры для качественного застывания бетона.

Заказать прогрев бетона у нашего бетонного завода.

Использование противоморозных добавок

Однако самым недорогим и простым методом бетонирования в морозную погоду является использование специальных модификаторов. Как правило, они применяются в комбинации с одним из вышеперечисленных способов.

Противоморозные добавки имеют две разновидности:

1. Понижающие уровень кристаллизации воды. Речь идет о химических компонентах, обеспечивающих качественную полимеризацию раствора во время мороза.

2. Ускорители твердения. Благодаря им время застывания бетона значительно сокращается.

Процентная доля этих модификаторов обычно находится в пределах 2-10% от части цемента. Противоморозные добавки в состоянии обеспечить проведение бетонных работ при достаточно сильных морозах (до -25 градусов). Однако лучше всего их использовать в менее экстремальных условиях.

Список наиболее популярных добавок данного типа:

• Поташ (углекислый калий). Наиболее распространенная добавка для бетона, которая не провоцирует ржавление металлической арматуры. Процесс полимеризации раствора после введения в его состав поташа не прекращается даже при температуре -25 градусов. На поверхности готовой конструкции обычно отсутствуют соляные разводы. Однако есть и отрицательный момент – смесь начинает очень быстро схватываться: вырабатывать ее рекомендуется в течении 50 минут.
• Нитрит натрия. Благодаря этому модификатору бетонные работы можно проводить при температуре до -19 градусов. Вещество обладает антикоррозийными характеристиками, увеличивая скорость застывания. На готовом бетоне могут присутствовать высолы.
• Хлорид кальция. Обеспечивает застывание бетона при -20 градусов, параллельно с ускорением его схватывания. Как и предыдущий модификатор, хлорид кальция может оставлять разводы на поверхности конструкции.

Рекомендации при зимнем бетонировании

Для того, чтобы получить хорошее качество бетона после наступления холодов, при его укладке необходимо соблюдать следующие правила:

1. Опалубка должна быть тщательно подготовлена. Из нее необходимо удалить весь снег и наледь, разогрев арматурный каркас и дно до положительных температур. Для этих целей используются переносные жаровни или тепловые пушки, работающие на сжиженном газе.

2. Плиточный фундамент. Поддержать нужную температуру застывания при значительных морозах в этом случае практически нереально. Основания данного типа можно заливать только при небольших заморозках.

3. Ленточный фундамент. Более удобный для зимней реализации вариант, т.к. здесь можно выполнять работы поэтапно (создать необходимые для застывания раствора условия на локальных участках намного проще).

4. Непрерывность процедуры. Даже если фундамент заливается частями, каждый следующий участок необходимо укладывать до начала схватывания предыдущего.

5. Комбинирование методов. Наилучшая эффективность зимнего бетонирования достигается при использовании не одного, а сразу нескольких методов.

Это были основные рекомендации по заливке бетона в холодное время года. Несмотря на эффективность описанных методов, нужно помнить: строительство при положительных температурах всегда будет оставаться проще, дешевле и надежнее.

При какой температуре можно производить бетонные работы

Построить дом, в котором будет собираться большая семья, чтобы вместе отметить праздники и радостные события – мечта любого мужчины. Как правило, у каждого хозяина, желающего построить свой дом, возникает множество вопросов, в которых он желает разобраться самостоятельно, не обращаясь к помощи специалистов. Это и самолюбие потешит и немало денег сэкономит. Однако большинство мужчин останавливает одна и та же проблема – решить, в какое время года строить дом. Раньше считалось, что это возможно только летом, но научный прогресс позволяет строить жилье и зимой. Единственный нюанс – стоит заранее выяснить, при какой температуре можно производить бетонные работы.

Преимущества и недостатки зимних работ

Бетонирование при отрицательных температурах имеет свои преимущества и изъяны, о которых нельзя забывать.

Свои преимущества имеет бетонирование при отрицательных температурах

Преимущества:

1. Возможность залить бетон на сыпучем грунте. В тёплое время года почва осыпается, что затрудняет качественную укладку покрытия.
2. Меньшая стоимость работ. Зимний период традиционно считается неподходящим для строительства, поэтому многие магазины делают скидки на материалы, необходимые для строительства дома.
3. Ускоренное оказание услуг. Неприятная погода буквально заставляет сотрудников работать быстрее, что значительно снижает временные затраты.

Недостатки:

1. При выборе рабочих следует рассматривать мастеров, которые способны выполнять заливку бетона зимой. Это связано с тем, что большинство строителей работают только летом.
2. Велик риск того, что бетонная смесь замёрзнет, и строительные работы придётся приостановить до тех пор, пока температура внешней среды не достигнет положительных значений.
3. Зимой световой день короче, чем летом, поэтому потребуется купить оборудование для дополнительного освещения. Как правило, это требует немалых растрат.
4. Заливка фундамента на замёрзшую землю грозит проседанием и возникновением трещин, так как при размерзании земля проседает.

Как влияют на бетон отрицательные температуры?

Согласно п. 5.3.15. СП 70.13330.2012 СНиП 3.03.01-87, проведение укладки бетона при отрицательных температурах возможно только при создании особых условий, обеспечивающих необходимые свойства бетона.

Качество раствора при различных температурах

Укладка бетона при минусовой температуре приводит к появлению неисправимых изменений в структуре.

В связи с этим следует помнить об особенностях работы в зимнее время:

• раствор, приготовленный в летний зной, имеет более высокую стойкость и быстрее застывает, чем смесь, приготовленная зимой;
• при работе в ледяной холод качество раствора резко падает. Об этом свидетельствует видимая деформация изделия. Поэтому температура укладки бетона должна быть выше 0°C.

Физико-химические процессы

Созревание бетона при низких температурах занимает большее количество времени и рискованно появлением дефектов на готовой конструкции. Самой низкой температурой для естественного протекания процесса считается +4 °C.

Гидратация бетона при отрицательных температурах замедляется, химически несвязанная вода переходит в состояние льда, увеличивая свой объём на 9,7 %. Из-за этого в смеси возникают напряжения, которые разрушают его структуру. Замёрзший бетон обретает высокую прочность благодаря сцеплению молекул замёрзшей воды, но это ненадолго.

При увеличении температуры внешнего мира выше 0 градусов, вода начнёт оттаивать, что возобновит гидратацию. Но изменение структуры бетона не позволит набрать необходимую проектную прочность. Исследования показывают, что влияние пониженной температуры не меняет физико-химические характеристики бетона, если до замерзания смесь набрала 30-50% проектной прочности.

Схватывание и твердение бетона при низких температурах по дням

Чтобы выяснить наиболее подходящее время для начала проведения строительных работ, следует обратить внимание на график, где показано твердение бетона при низких температурах. Каждый производитель строительного материала размещает таблицу с информацией о застывании бетона при низких температурах на упаковке. Лучшим временем считается момент, когда прочность бетона составляет не менее 72%. Чтобы лучше понимать, как рассчитать время работы, следует изучить пример, в котором описано схватывание бетона при низких температурах по дням.

Методы зимнего бетонирования

Если работа осуществляется при пониженной температуре, то следует заранее позаботиться о том, чтобы раствор не замерзал. Опытные строители выбрали несколько способов, которые позволяют выполнять производство бетонных работ при отрицательных температурах.

Повышение температуры в процессе замеса

Работа при показателях ртутного столбика ниже 0°C отличается своей спецификой. Прежде чем укладывать смесь, необходимо её нагреть до определённой температуры. Процедура направлена на повышение порога критической прочности бетона. Это величина, определяющая минимальную прочность, которую нужно набрать бетону до обморожения. Работа в холод повышает риск того, что разрушится структура бетона и его дальнейшее вызревание будет невозможно.

Подогрев и утепление раствора

Научные достижения предлагают немало различных методик, позволяющих добиться необходимой температуры.

Немало различных методик предлагают научные достижения

Среди наиболее популярных выделяют:

1. Внутренний подогрев строительной конструкции. Изнутри перекрытия закладывают специальные провода. Это создаёт необходимые условия для застывания раствора.
2. Обогрев смеси с внешней стороны. Повышают температуру окружающей среды на определённом участке строительных работ. Для успешного бетонирования используют тепловые пушки (строительные обогреватели) и разборные сооружения («тепляки»).
3. Несъёмная теплоизоляционная опалубка. Такой метод применим, если температура внешнего мира будет не менее — 5°C. Эта система обеспечивает условия для твердения бетона с помощью требуемой температуры.

Использование противоморозных добавок

Опытные мастера вместе с подогревом раствора применяют противоморозные добавки.

Профессионалы утверждают, что это доступный и простой метод бетонирования при низких температурах. Составы делят на 2 группы:

1. Тормозящие процесс кристаллизации воды. Составы содержат компоненты, которые обеспечивают полимеризацию раствора в холод.
2. Ускоряющие затвердевание. Используя эти компоненты, строители сокращают время затвердевания бетона.

Как правило, противоморозные компоненты составляют 2-10% от цементной основы. Их использование делает возможным осуществление работы при температуре -25 °C.

Противоморозные добавки применяют для строительных работ зимой

Среди наиболее распространённых противоморозных добавок:

• углекислый калий (поташ). Свою популярность этот компонент приобрел за счёт того, что не провоцирует образования ржавчины на металлических конструкциях. Процесс полимеризации продолжается даже при температуре -25 °C. Использование поташа гарантирует отсутствие соляных следов. Однако углекислый калий имеет свою особенность – смесь быстро схватывается. Так что рекомендуется использовать раствор не позже, чем через 50 минут с момента приготовления;
• нитрит натрия. Этот модификатор даёт возможность проводить строительные работы при температуре до -19 °C, а также наделяет антикоррозийными свойствами. Однако использование этого компонента приводит к появлению солевых следов на готовом изделии;
• хлорид кальция. Способствует застыванию бетона, даже если на улице -20 °C, а также увеличивает скорость схватывания смеси. В силу своей природы, состав может оставлять соляные разводы на застывшем бетоне.

Особенности заливки бетона при разных погодных условиях

Заливка бетона в жаркую погоду

Заливка бетона в палящий зной станет настоящим испытанием для тех, кто любит медлить.

Настоящим испытанием станет заливка бетона в палящий зной

Пол быстро затвердевает, поэтому необходимо придерживаться определённых правил:

• обязательное использование гидроизоляции. Даже если она не требуется в силу погодных условий, её наличие не позволит влаге просачиваться в грунт;
• большее количество сотрудников увеличит скорость выполнения работы и обеспечит качественное покрытие поверхности;
• отделка плиты двумя способами – с алюминиевой тёркой и стальным предметом, обеспечит качественное покрытие;
• чтобы получить немного дополнительного времени на выполнение работы, следует использовать более влажную смесь;
• следует приступать к увлажнению плиты сразу после того, как затвердела обработанная поверхность.

Работа в прохладное время года

При работе в морозную погоду бетон твердеет медленно. Когда плита будет уложена, нужно выждать не менее часа, прежде чем приступить к ручной затирке.

В силу того, что выполнение этого этапа требует большей скорости, чем те же самые действия в жаркий день, то необходимо следовать некоторым советам:

• не стоит увлажнять бетон больше, чем необходимо;
• если погодные условия не требуют использования полиэтиленовой гидроизоляции, стоит дать возможность влаге выйти в грунт. Это ускорит затвердевание бетона;
• следует заполнять участок смесью как можно раньше, это обеспечит более быструю готовность работы, так как днём температура воздуха более высокая, соответственно, смесь застывает быстрее.

Медленно твердеет бетон при работе в морозную погоду

Заливка бетона в холодную погоду

Заливка бетона при отрицательных температурах требует создания особых условий. Раствор не должен замерзать, иначе тонко отшлифованная поверхность плиты станет кашеобразной.

Чтобы обеспечить наиболее качественное покрытие при выполнении работ в холодную погоду, требуется запомнить некоторые особенности:

• следует попросить поставщика, чтобы он смешивал раствор тёплой водой в те дни, когда температура ниже точки замерзания. Это помогает избежать проблем при транспортировке смеси;
• добавление в состав смеси негашёной извести ускоряет первоначальное затвердевание бетона и позволит более стойко сопротивляться разрушающим факторам при оттаивании или замораживании. Количество извести обычно составляет 0,5 — 2% от массы смеси;
• важно помнить о том, что использование большого количества смеси также проблематично, как и работа в жаркую погоду. Добавление извести делает состав агрессивным по отношению к стали, этот компонент нельзя использовать при работе с бетоном, усиленном стальными конструкциями;
• следует убедиться в том, что подушка из щебня не замёрзла;
• необходимо обеспечить дополнительный обогрев здания, в котором ведутся работы;
• покрыть готовую плиту полиэтиленом и накрыть слоем сена или соломы, толщиной более 100 мм, чтобы обеспечить теплоизоляцию.

Рекомендации при зимнем бетонировании

В силу своего химического состава, бетон при минусовой температуре не способен сохранить хорошее качество.

При желании совершить укладку смеси в холод, следует придерживаться некоторых правил:

• необходимо подготовить вспомогательные конструкции. Требуется очистить опалубку от льда и осадков и разогреть арматурные конструкции и дно до достижения требуемой температуры. Для этого потребуются обогревательные элементы;
• использование плиточного фундамента. Это делает невозможным поддержание необходимой температуры в ледяной холод. Опытные строители заливают такой тип основания только при показателях ртутного столба выше 0°C или небольших заморозках;
• применение ленточного фундамента в качестве основания. В силу возможности поэтапного выполнения работы, такой вариант наиболее приемлем для возведения жилья в холодную погоду. Лучше создавать обогревательные комплексы для застывания бетона на определённых участках;
• непрерывность работы. Если фундамент необходимо заливать частями, каждую последующую локацию необходимо заполнить до того, как схватиться первая;
• совмещение методов. Практика показывает, что лучшего результата удаётся достичь при использовании нескольких методов зимнего бетонирования.

Даже несмотря на всю доступность стройки в морозное время года, необходимо помнить о том, что это влечёт за собой лишние затраты времени, денег и сил. Поэтому лучше заливать бетон в тёплое время года.

Воздействие температуры на бетон

Ещё в начале прошлого века работы с бетонными смесями были сезонными. В зимний период укладка бетона не производилась из-за потери прочностных характеристик этого стройматериала. Строители пытались разными способами сдвинуть график работ по укладке бетона ближе к началу стойких заморозков. Для этого поверхность бетонного монолита утеплялась при помощи различных органических материалов: древесных опилок, торфяной крошки, сплетенных для этой цели камышовых матов.

Параллельно учёными предпринимались попытки создать бетон, температура схватывания которого была бы ниже нуля градусов. Но поскольку выигрыш во времени строителей не устраивал, продолжался поиск альтернативного утепления (подогрева) бетона при минусовых температурах.

Приемлемая температура смеси

В ходе исследований учёные определили, какая температура бетона наиболее оптимальна для получения качественных конструкций. Её значения находятся в интервале между +5 и +15 градусов. Пограничные показатели, которые прорабатывались исследователями, – минус 20 и плюс 45 град. При значениях наружного воздуха от +5 до -3 град. температура свежеприготовленного продукта не допускается ниже +5 град. Эти показатели подходят для цементной массы в 240 кг/куб. м (при марке М200 и больше). Если цемента используется меньше, температурный показатель смеси должен соответствовать +10 град. или выше.

Способы повышения температуры схватывания бетона

При необходимости в зимний период заливать бетон температура смеси может быть повышена следующими способами:

* за счет применения подогретой воды;

* при помощи ввода в смесь морозостойких добавок;

* с помощью электроподогрева;

* методом пропаривания бетонных конструкций в стационарных условиях в специальных автоклавах до набора прочности 80-85%;

* с помощью электропрогрева бетонного монолита, имеющего в своём составе арматуру. При этом коммутация электродов производится по всей площади соприкосновения арматуры с бетоном при подключении тока небольшого напряжения;

* путём использования тепловых пушек с ограждением бетонной смеси.

В зимнее время рекомендуется осуществлять бетонные работы при наружной температуре до -15°С. Обязательно использование противоморозных добавок и способов по прогреву и уходу за бетоном при отрицательных температурах.

Зависимость качества бетона от наружного воздуха

Меняется ли прочность бетона от температуры снаружи? Конечно. При работе со стройматериалом в зимний сезон химическая реакция, сопровождающая набор прочности, затухает. Следовательно, при отрицательных температурах затвердение прекратится. «Спасут» смесь добавки в виде различных солей, способные остановить образование льда.

Бывает ситуация, когда продукт начал схватываться, но потом замёрз. В этом случае после оттаивания он затвердеет только при отсутствии внутренних повреждений замерзающей водой. Специалисты допускают одноразовый цикл заморозки-оттаивания при соблюдении условия: температура смеси в течение трёх суток не должна опускаться ниже +10 градусов.

Если знать определённые требования, то зимой бетонирование можно произвести не хуже, чем в самый благоприятный период. Первое условие – грамотная доставка материала. Наилучший вариант – использовать доставку бетона миксером. Второе – соорудить утеплённую опалубку, ещё лучше позаботиться об обогреве бетонированной площади.

Говоря о том, при какой температуре заливать бетон в летний период, следует отметить факт понижения прочности продукта при +30 градусов. Практическим выходом из положения является увлажнение поверхности бетона водой. В летний период из-за испаряющейся влаги бетон делают более жидким. И конечно же следует сообщить при какой температуре заливать бетон зимой – рекомендуется выполнить все работы до -15С.

Реагируя на воздействие температуры, бетон летом схватывается более равномерно в сырую и прохладную погоду. А если работы производятся в дождливый период, то устойчивость материала к влаге повышают специальным цементом. Чтобы раствор не размыло, площадку накрывают полиэтиленом. Однако в сильные дожди вести бетонные работы под открытым небом не рекомендуется. Если строительство начинается в новой климатической зоне, то специалисты советуют испытать бетон на прочность в лабораторных условиях или на стройплощадке.

Влияющая на бетон температура воздуха – не единственный фактор воздействия на данный материал. Качество продукта зависит от влажности окружающей среды, солнечной радиации, скорости ветра и способов ухода за уложенной смесью.

А теперь, коротко:

– При какой температуре можно заливать бетон? (на улице/ в фундамент/ зимой и летом)?
Оптимальная температура – от 5 до 20 градусов C выше ноля. С использованием добавок и прогревом бетона в зимний период до минус 20 градусов С.

– До какой температуры можно заливать бетон зимой? Можно ли заливать при минусовых температурах?
Работать с бетоном можно и в зимнее время. Необходим заводской раствор хорошего качества, противоморозные добавки в определенных пропорциях. Также необходимо использовать способы защиты и нагрева бетона – укрытие от снега, нагрев тепловым пушками, электродами и др.способами.

– Зависит ли прочность бетона от температуры?
Да, зависит. Чем больше температура не соответствует оптимальной, тем больше страдают показатели бетона. Смотрите график выше.

– До какой температуры можно заливать бетон без добавок?
Рекомендуется использовать добавки при среднесуточной температуре ниже +5 °С

Заливка бетона зимой возможна. Приобретайте качественный бетон и всё пройдет удачно, ваша постройка выдержит любые температуры!

Дополнительные вопросы вы всегда можете задать нашим специалистам по телефону 8(495)7214695.

Заливка бетона зимой — Видео

Бетонные работы при отрицательных температурах воздуха

При производстве бетонных и железобетонных работ в зимних условиях при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, а также при бетонировании конструкций, расположенных в вечно-мерзлых грунтах, применяют способы бетонирования, позволяющие получать бетон необходимого качества.

Если не применять специальных способов бетонирования, то при замерзании бетона содержащаяся в нем свободная вода обращается в дед и твердение бетона прекращается. Если до замерзания твердение не началось, то не начнется и после него, если же началось, то практически приостанавливается до тех пор, пока свободная вода в бетоне будет находиться в замерзшем состоянии. Замерзшая в бетоне вода увеличивается в объеме приблизительно на 9%. Возникающее внутреннее давление льда разрывает слабые связи в незатвердевшем бетоне.

Вода, скапливающаяся на поверхности зерен крупного заполнителя, при замерзании образует тонкую ледяную пленку, нарушающую сцепление между заполнителем и раствором и снижающую прочность бетона. На арматуре образуется пленка льда, нарушающая сцепление арматуры с бетоном.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

При оттаивании бетона находящийся в нем лед тает и твердение бетона возобновляется, но конечная прочность бетона, его плотность и сцепление с арматурой снижаются. Эти потери тем больше, чем в более раннем возрасте замерз бетон.

Наиболее опасно замерзание бетона в период схватывания цемента. Также вредно и многократное замораживание и оттаивание бетона в начале твердения, что бывает, когда оттепели сменяются заморозками. Прочность бетона к моменту замерзания или охлаждения ниже расчетных температур, так называемая критическая прочность, при которой конечная прочность не снижается или снижается незначительно, должна указываться в проекте производства работ или в технологической карте.

Для бетона без противоморозных добавок монолитных конструкций и монолитной части сборно-монолитных конструкций прочность к моменту замораживания должна составлять не менее 50% проектной при марке бетона 150, 40%—для бетонов марки 200— 300, 30% —для бетонов марок 400—500, 70% —независимо от марки бетона для конструкций, подвергающихся по окончании выдерживания замораживанию и оттаиванию, 80%—для бетона в предварительно напряженных конструкциях, 100% —для бетона конструкций, подвергающихся сразу после окончания выдерживания действию расчетного давления воды, и конструкций, к которым предъявляются специальные требования по морозостойкости и водонепроницаемости.

Для бетона с противоморозными добавками прочность к моменту его охлаждения до температуры, на которую рассчитано количество добавок, должна быть не менее 30% проектной при марке до 200, 25% —для бетона марки 300 и 20% —для бетона марки 400.

Условия и срок, к которому допускается замерзание бетона блоков массивных гидротехнических сооружений, указываются в проекте.

Бетон, достигший к моменту замерзания критической прочности, проектную прочность приобретает только после оттаивания и выдерживания при положительной температуре не менее 28 суток. В тех случаях, когда конструкции, забетонированные зимой (в том числе бетон сборных элементов с обычной и предварительно напряженной арматурой, входящих в состав сборно-монолитных конструкций), подлежат полному загружению при отрицательной температуре наружного воздуха, требуется выдержать бетон при положительной температуре до тех пор, пока не будет достигнута проектная прочность.

Величину прочности бетона в конструкции к моменту его замерзания определяют по минимальной прочности образца из контрольной серии.

Для получения необходимой прочности бетона проводят специальные мероприятия цр подготовке составляющих бетона и приготовлению бетонной смеси. Особое внимание уделяют защите забетонированных конструкций от непосредственного воздействия отрицательной температуры и ветра.

Необходимо, чтобы бетонная смесь, укладываемая в опалубку, имела определенную, заданную расчетом температуру.

Для защиты забетонированных конструкций от воздействия отрицательной температуры, создания искусственной тепловлажносхной среды для бетона, приготовленного на подогретых материалах, и выдерживания его в таких условиях до приобретения необходимой (критической) прочности применяют различные способы.

Бетон, уложенный в массивные конструкции зимой, наиболее часто выдерживают способом термоса, основанным на использовании утепленной опалубки, тепла подогретых составляющих бетонной смеси и тепла, выделяемого при схватывании и твердении цемента. Хорошо укрытый бетон остывает настолько медленно, что к моменту замерзания успевает набрать критическую прочность.

Для расширения области применения способа термоса используют предварительный электроразогрев бетонной смеси перед укладкой в опалубку, химические добавки-ускорители, цементы с повышенным тепловыделением и быстротвердеющие цементы, а также сочетают способ термоса с различными методами обогрева бетона, например с периферийным электропрогревом или обогревом конструкций.

При применении предварительного электроразогрева бетонной смеси температура разогрева для бетонов на портландцементах с содержанием трехкальциевого алюмината до 6% не должна превышать 80°С; на портландцементах с содержанием трехкальциевого алюмината более 6%—устанавливается строительной лабораторией после экспериментальной проверки; для бетонов на шлако-портландцементах — не должна превышать 90°G.

Бетонную смесь разогревают в специально оборудованных бункерах и бадьях, обеспечивающих ее равномерный прогрев, а также в оборудованных для этой цели кузовах автомобилей.

Часто при бетонировании фундаментов, расположенных в отдельных котлованах, способ термоса сочетают с использованием теплоотдачи талого грунта. В этом случае котлованы хорошо утепляют сверху, благодаря чему в них устанавливается небольшая положительная температура.

Бетон в тонких конструкциях остывает быстро, поэтому их приходится обогревать электрическим током, паром или теплым воздухом. Иногда в целях экономии электроэнергии сочетают способ термоса с обогревом.

Легкие бетоны на пористых заполнителях в зимних условиях выдерживают по способу термоса с предварительным электроразогревом бетонной смеси.

Кроме изложенных способов зимнего бетонирования, основанных на твердении бетона при положительной температуре, существует способ твердения бетона при отрицательной температуре. При этом бетонную смесь приготовляют с введением противоморозных добавок. Противоморозные добавки настолько понижают температуру замерзания воды, что обеспечивают твердение бетона при отрицательных температурах до —25°С. При выборе способа выдерживания бетона в первую очередь рассматривают возможность применения способа термоса, способа термоса с добавками — ускорителями твердения.

Если, применяя этот способ, невозможно получить требуемую прочность бетона в заданные сроки, то последовательно рассматривают возможность применения бетона с противоморозными добавками, способов электротермообработки, обогрева паром, теплым воздухом. В случае невозможности выдерживания бетона в конструкциях с помощью указанных мероприятий бетонные работы выполняют с применением тепляков.

Тот или иной способ производства бетонных и железобетонных работ в зимних условиях принимают на основе сравнительных технико-экономических расчетов.

Бетон при отрицательных температурах – применение электрического подогрева, термоактивных опалубок, тепляков

Как известно, наилучшие условия для проведения работ по бетонированию — это весенний или осенний период с температурами от 10 до 20 градусов, самый лучший результат достигается именно при этих условиях. Но иногда приходится проводить бетонные работы при отрицательных температурах воздуха, этот вариант мы и рассмотрим в данной статье, ведь существует масса особенностей и нюансов, незнание которых может очень сильно повлиять на конечный результат.

Укладка бетона при отрицательных температурах без применения специальных технологий запрещена строительными нормами

Требования к бетонированию в зимний период

СНиП на бетонные работы при отрицательных температурах имеет номер 3.03.01-87 и носит название «несущие и ограждающие конструкции».

Именно в этом нормативном акте определены основные требования и особенности работ:

• Правила распространяются на работы, которые проводятся при среднесуточном значении температуры окружающего воздуха ниже +5 градусов или когда нижнее значение температуры за сутки составляет ниже 0 градусов.
• Процесс приготовления смеси должен производиться в отапливаемом помещении. При этом не стоит забывать тот факт, что процесс перемешивания должен быть более длительным, чем в летний период: не менее чем на 25% времени.
• Заполнители, применяемые для приготовления раствора должны быть подогретыми (особенно это касается воды), все сухие наполнители могут и не подогреваться, но в них не должно присутствовать кристаллов льда.

На фото: все емкости, предназначенные для хранения компонентов смеси, должны располагаться в помещении, так вы избежите их замерзания

• Если от места приготовления бетона до строительной площадки требуется доставка, помните, что раствор не должен остывать ниже установленных температур, это значительно ухудшает его свойства.
• Основание, на которое будет укладываться бетонная смесь должно исключать вероятность замерзания раствора при его заливке. С этой целью поверхности, а также армирующие элементы при их большом количестве требуется подогревать.
• Все поверхности должны быть очищены от наледи и снега, это очень важно, так как при снятии опалубки вы можете встретить неприятные сюрпризы в виде неровностей на поверхности.
• В условиях вечной мерзлоты бетонирование при отрицательных температурах по СНиПуII-18-76 проводится в строгом соответствии с нормативным актом, он должен использоваться как инструкция, так как цена ошибок в таких условиях слишком высока.

Основные технологии проведения работ в холодный период

Заливка бетона при отрицательных температурах может производиться множеством методов. Мы рассмотрим самые распространенные из них, которые чаще всего применяются в наших условиях. Стоит отметить, что все методики достаточно эффективны, если использовать их в соответствующих условиях.

Электрический подогрев бетона

Данный вариант очень популярен у крупных промышленных застройщиков, но и более мелкие объекты также с успехом используют электрический ток как способ поддержания положительной температуры при застывании бетона.

В зависимости от особенностей бетонных работ может быть использован один из следующих вариантов:

• Электронагрев с помощью специальных проводов, которые выпускаются в изоляции, но из-за особенностей конструкции при прохождении тока выделяют тепло и таким образом греют толщу бетона, ускоряя тем самым процесс его застывания и исключая замерзание. Чаще всего используется провод ПНСВ, сечение которого рассчитывается индивидуально для каждого объекта, при этом лучше привлечь специалистов, чтобы избежать ошибок в расчетах.

При проведении работ своими руками больше всего времени занимает процесс укладки проводов – делать это следует аккуратно, исключая повреждение изоляции

• Еще один вариант – прогрев материала с помощью электродов, в качестве которых чаще всего выступает арматура либо любые другие металлические штыри. Этот способ достаточно прост в плане реализации, но его использование предполагает использование большого количества понижающих трансформаторов и достаточно внушительный расход электроэнергии, что значительно повышает затраты.

Электроды ставятся заблаговременно либо втыкаются в свежезалитый раствор

• Еще один менее распространенный вариант – индукционный прогрев, который использует принцип электромагнитного поля для выделения тепла. Для использования данного вариант понадобится трансформатор и индукционная катушка.

Важно!
С недавних пор все чаще стал использоваться еще один интересный способ поддержания положительной температуры в бетоне – инфракрасный подогрев.
О свойствах лучистой энергии известно достаточно много, с ее помощью можно обогревать поверхность с минимальными затратами энергии, единственная проблема – высокая стоимость оборудования.

Использование различных добавок

Этот способ характеризуется тем, что свойства бетона при отрицательных температурах значительно улучшаются за счет специальных добавок, благодаря которым конструкции набирают высокие свойства прочности бетона даже при неблагоприятных условиях.

Все добавки можно разделить на несколько основных групп, в соответствии с которыми различаются и технологии проведения работ:

• «Холодный» термос, когда специальная добавка повышает экзотермию цемента, то есть его тепловыделение в процессе застывания. Ее использование позволяет составу подогреваться самостоятельно. Стоит отметить, что такой вариант подходит для небольших морозов.
• «Горячий» термос предполагает нагревание раствора в процессе его размешивания до определенной температуры. После заливки состава добавка значительно увеличивает термостатическую выдержку, за счет чего материал остывает очень долго.
• Еще один вариант – так называемый холодный способ, в смесь добавляются специальные противоморозные добавки, которые предотвращают промерзание поверхности и обеспечивают качественный набор прочности бетона при отрицательных температурах. Можно сказать, что это самый простой вариант для самостоятельного применения,цена состава невелика, а процесс применения прост: засыпаете добавку в приготавливаемую массу.

Добавки данной группы можно найти практически в любом строительном магазине

Важно!
Внимательно изучайте инструкцию по применению противоморозных компонентов, как правило, пропорции их добавления напрямую зависят от внешних условий: чем ниже температура, тем больше потребуется состава.

Использование термоактивных опалубок

Данный вариант предполагает использование различных конструкций, которые не только создают каркас будущего строения, но и обеспечивают качественное твердение бетона при отрицательных температурах за счет его подогрева.

Существуют следующие варианты подобных решений:

Термоактивная опалубка позволяет поддерживать положительную температуру даже при больших морозах

• Системы с электронагревательными элементами (специальные сетки, греющие кабеля, ТЭНы и так далее). Данный способ более прост, поэтому и используется чаще всего.
• Еще один интересный вариант – терморубашки, эта система представляет собой конструкцию с полостью, внутри которой циркулирует горячая вода, масло или пар. Система сложная, поэтому используется только на крупных объектах.

Этот способ предполагает возведение конструкций, которые и обеспечивают поддержание нужной температуры, при этом в тепляке можно проводить и другие работы – резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне должны проводиться при положительных температурах, это обеспечит отличный результат.

Тепляк обеспечивает качественное застывание бетона и комфортное проведение работ

Конструкции могут быть двух видов:

• Стационарные, собираемые из щитов с воротами. Чаще всего такие варианты используются при больших объемах работ.
• Временные тепляки, представляющие собой каркас с пологом из пленки или брезента. Такой вариант быстро возводится и легко собирается.

Временная конструкция может возводиться из подручных средств, что является несомненным достоинством

Стоит отметить, что все рассмотренные варианты, касаются лишь обычного бетона, укладка асфальтобетона при отрицательных температурах проводится совсем по другим требованиям. Поэтому важно правильно определить характер работ.

Только соблюдение технологии гарантирует высокое качество работ даже в зимний период. Видео в этой статье поможет лучше разобраться в некоторых видах работ и наглядно покажет их особенности.

Бетонирование при отрицательных температурах | HouseDB.ru

При производстве работ в зимнее время, связанных с бетонированием, необходимо придерживаться специальных способов бетонирования, позволяющие получить раствор нужного качества. Если не придерживаться определенных условий, вода, которая содержится в растворе, начнет превращаться в лед, тем самым увеличиваясь в размере на 9 % и разрывая своим давлением слабые связи в незатвердевшем бетоне. При оттаивании воды, процесс твердения возобновляется, но бетон теряет свою плотность, тем самым снижая прочность скрепления.

Мероприятия по бетонированию при отрицательных температурах

Для обеспечения нормального твердения раствора применяют следующие способы:
1. Бетонирование на основе подогретой смеси раствора. Бетон должен быть положительной температуры. Этого можно достичь, подогревая воду, щебень и песок.
2. При перевозке бетона в самосвале, его накрывают специальными щитами, а снизу он подогревается выхлопными газами, благодаря двойному дну кузова.
3. Перед укладкой бетона отмостки и опалубки нужно обязательно очистить от мусора, грязи и обледенения. Для этого используют продувку горячим воздухом от калориферов.

Технологии, применяющиеся для нормального режима твердения бетона

В первую очередь, для понижения температуры замерзания жидкой части бетона, используют химические добавки. Они обеспечивают твердение бетона при температуре 0 и ниже, увеличивая время набора прочности. Эта технология очень часто используется в строительстве, благодаря своей низкой стоимости. Эти добавки идут в виде хлористого натрия, хлористого кальция, нитрита натрия и др. химические добавки вводятся в бетон при его приготовлении. Количество добавления:
1. 1-2% от массы цемента — ускоряет твердение цемента;
2. 3-5% от массы цемента — понижает температуру замерзания на 10° С;
3. 10-15% от массы цемента — полностью исключает замерзание раствора.

Также используют метод прогрева бетона. Их несколько способов. Наиболее распространенный – это метод «термоса». Конструкция, в которой замешивают бетон, дополнительно утепляют. При этом методе используют тепло, которое выделяется посредством химической реакции твердения бетона. Для улучшения эффекта используют цемент с повышенным тепловыделением. Такой метод, в основном, используется при строительстве стен подвалов, полов на грунте и фундаментов.

Также распространен метод прогрева паром. Вокруг забетонированной конструкции делается «рубашка» — это конструкция из деревянных щитов, под которую подается пар. Этот метод эффективен тем, что конструкция обеспечивается необходимым количеством влажности, что не дает бетону пересушиться. Прогрев паром используется для различных конструкций, но только там, где имеется его необходимое количество.

Метод электропрогрева.

Есть внутренний метод, в котором используют электроды. Тепло выделяется с помощью прохождения тока через бетонную смесь. Электроды могут укладываться в только что выложенный бетон, а также в конструкцию до бетонирования. Количество электродов для укладки определяется специальными расчетами. Также есть наружный метод электропрогрева. При этом тепло выделяется от опалубки, в которой уложены электроды. Преимуществом этого метода является простота, а недостатком – высокая стоимость и круглосуточное наблюдение.

Метод проникающего прогрева.

Здесь используется обогрев инфракрасными лучами. Главной особенностью такого метода является то, что передача тепла происходит на всю толщину бетона и с одинаковой интенсивностью.

Метод бетонирования в теплице.

Этот метод подразумевает легкую постройку из пленки или брезента над бетонируемой конструкцией. Во внутрь подается теплый воздух. Температура внутри обычно составляет + 5-10° С и бетонирование производится в обычных условиях.

Советы по отверждению бетона в холодную погоду

Процесс отверждения бетона становится более сложным в холодную погоду, поскольку для правильного схватывания и достижения максимальной прочности свежий бетон необходимо защищать от замерзания по крайней мере в течение первых 24 часов или до тех пор, пока он не достигнет минимальной прочности 500 фунтов на квадратный дюйм ( Бетон, замерзающий в раннем возрасте, может потерять большую часть своей прочности. Но бетон можно успешно заливать и укладывать в холодных погодных условиях, если принять правильные меры для устранения проблем, связанных с низкими температурами. По определению Американского института бетона (ACI) бетонирование в холодную погоду — это «период, когда более трех дней подряд средняя дневная температура воздуха опускается ниже 40 градусов по Фаренгейту и остается ниже 50 градусов по Фаренгейту более половины из любых 24- часовой период ». В этих условиях необходимо применять специальные техники.

Нет причин избегать заливки бетона в холодную погоду, если вы примете соответствующие меры. Правильно сделанный бетон, заливаемый в прохладную погоду, на самом деле прочнее, чем бетон, заливаемый в жаркую погоду, благодаря медленному периоду отверждения.

Когда температура наружного воздуха ниже 20 градусов по Фаренгейту, лучше просто отказаться от идеи размещения бетона на открытом воздухе, поскольку при таких температурах гидратация полностью прекращается. При очень низких температурах наружного воздуха становится очень трудно поддерживать температуру на рабочем месте на достаточно высоком уровне, чтобы обеспечить хорошие результаты, даже с кожухами и изоляционными одеялами.

Если бетон замерзнет слишком быстро

Бетон, который замерзает в свежем виде или до того, как он затвердеет до прочности, способной противостоять расширению, связанному с замерзающей водой, будет постоянно терять прочность.Раннее замораживание может снизить конечную прочность бетона до 50%. Если температура воздуха во время заливки и укладки ниже 40 градусов по Фаренгейту и если в течение первых 24 часов ожидается отрицательная температура, подрядчики следует соблюдать ряд рекомендуемых методов бетонирования в холодную погоду.

Советы по подготовке

Правильное отверждение бетона в холодную погоду можно улучшить с помощью определенных методов подготовки:

• В холодную погоду предварительный нагрев одного или нескольких составляющих материалов (воды и заполнителя) может гарантировать поддержание надлежащей температуры бетона во время заливки.Вместо того, чтобы нагревать портландцемент, это делается путем нагревания воды и / или песка и гравия перед смешиванием. Компании по производству готовой смеси могут иметь такую ​​возможность; как правило, бетон покидает завод в грузовиках при температуре около 65 градусов по Фаренгейту.Смешивание небольших количеств бетона на месте может включать использование горячей воды или хранение заполнителя в теплом помещении перед смешиванием.
• Может потребоваться корректировка компонентов смеси. Чаще всего это включает увеличение соотношения содержания цемента в бетоне или использование ускоряющей химической добавки, такой как хлорид кальция, в соотношении до 2%.
• Используйте портландцемент типа III, цемент, который помогает схватываться без ухудшения качества бетона. Это важно, поскольку высокое содержание влаги может вызвать проблемы с коррозией стальной арматуры.
• Избегайте использования летучей золы или шлакового цемента в холодную погоду. Эти материалы затвердевают медленнее и выделяют меньше внутреннего тепла.

Наконечники для заливки и укладки

Дополнительные приемы во время заливки и укладки также могут помочь бетону правильно схватиться и застыть в холодную погоду:

• Убедитесь, что бригады будут на месте на более длительный срок. Бетону, подвергающемуся воздействию низких температур, потребуется больше времени для достижения первоначального схватывания, что может означать, что бригаде отделки потребуется более длительное время.
• Ветрозащитные полосы могут помочь защитить бетон (и рабочих) от ветра, который может вызвать быстрое падение температуры и слишком быстрое испарение. Обычно достаточно ветрозащитных полос высотой около 6 футов.
• Могут потребоваться шкафы с подогревом. Они могут быть сделаны из дерева, брезента или полиэтиленовых листов или вы можете использовать коммерческие корпуса из жесткого пластика.Нагрев внутри шкафа лучше всего осуществлять с помощью электронагревателей. Если используются обогреватели, работающие на топливе, то лучшим вариантом является использование обогревателей косвенного нагрева, в которых теплый воздух направляется в кожух от расположенного снаружи блока горелки. Другой вариант — гидронная система, в которой теплая смесь гликоля и воды циркулирует по корпусу через трубы или шланги.

Цель состоит в том, чтобы убедиться, что бетон заливается и помещается при температуре не менее 40 градусов по Фаренгейту и выдерживается там в течение периода времени, соответствующего типу бетона и его предполагаемому использованию.Для высокопрочного бетона, который не будет подвергаться циклам замораживания-оттаивания, достаточно одних суток при температуре выше 40 градусов. Но для бетонного фундамента или другой конструкции, которая в раннем возрасте будет нести высокие нагрузки, требуется 20 дней и более при минимальной температуре 50 градусов. Помните, что отверждение цемента — это экзотермическая реакция, которая сама по себе выделяет некоторое количество тепла, и часто достаточно накрыть бетон полиэтиленовой пленкой или изолирующими одеялами, чтобы удержать тепло.

Ни при каких обстоятельствах нельзя допускать замерзания бетона в течение первых 24 часов после заливки и укладки.Взаимодействие с другими людьми

Советы по отверждению

Наконец, есть методы, которые вы можете использовать в процессе отверждения, чтобы обеспечить максимальную прочность бетона:

• Если используются формы, оставьте их на месте как можно дольше, так как они сохранят тепло и помогут предотвратить слишком быстрое высыхание бетона. Углы и края наиболее уязвимы, а формы помогут в процессе отвода тепла.
• Острый пар можно закачивать в ограждение вокруг бетона, чтобы предотвратить его слишком быстрое высыхание при низких уровнях влажности, которые являются обычным явлением в холодную погоду.
• Перед завершением дождитесь, пока вся стекающая вода испарится. Бетон, залитый и уложенный в холодную погоду, схватывается и затвердевает гораздо медленнее, поэтому кровотечение также начнется позже, чем ожидалось. Будьте готовы к большему количеству стекающей воды, чем при обычной укладке бетона.
• Пока бетон застывает, проверьте температуру бетона с помощью инфракрасного термометра. Убедитесь, что бетон поддерживает температуру не менее 40 градусов в течение периода отверждения.
• Если активный нагрев прекращается, следите за тем, чтобы бетон не остыл слишком быстро. Это можно сделать, постепенно снижая температуру внутри ограждения или накрыв бетон изолирующими покрытиями. Для больших структур рекомендуется несколько дней или даже недель постепенного охлаждения. Внезапное удаление одеял в холодную погоду может вызвать перепад температур между внешней стороной бетона и его серединой, что приведет к растрескиванию.
• Убедитесь, что бетон выдержан в течение периода времени, рекомендованного для используемого типа цемента.Комитет ACI 308 рекомендует следующие минимальные периоды выдержки:
  ASTM C 150, тип I, 7 дней
  ASTM C 150, тип II, 10 дней
  ASTM C 150, тип III, 3 дня
  ASTM C 150, тип IV или V, цемент, 14 дней
  ASTM C 595, C 845, C 1157 цементы, переменная
• Герметизируйте только что затвердевший бетон, нанеся герметик, чтобы предотвратить просачивание воды извне в бетон. Бетонные герметики продлят срок службы бетона и уменьшат вероятность разрушения при отверждении. В очень холодных регионах используйте только воздухопроницаемый герметик для бетона, который позволяет испарять влагу.

Бетонирование в холодную погоду — Советы для небольших проектов

Бетонирование зимой должно быть красивым в это время года, несмотря на этот снег.

Sakrete

Несмотря на то, что было написано бесчисленное количество статей о проблемах, связанных с товарным бетоном при столкновении с холодной погодой, эта статья будет сосредоточена на советах по бетонированию в холодную погоду и передовых методах для небольших проектов с использованием бетона в мешках или связанных материалов для ремонта бетона. . Это может помочь подрядчикам по бетону применять правильные меры предосторожности и методы бетонирования в холодную погоду с осени до весны любого года.

Влияние холода на свеже смешанный бетон и время схватывания бетона

ACI 306R определяет холодную погоду как период, когда средняя дневная температура опускается ниже 40 ° F в течение более 3 дней подряд, а температура воздуха не превышает 50 ° F более половины любого 24-часового цикла в течение периода.

При смешивании воды и портландцемента (гидравлического) происходит химическая реакция, в результате которой выделяется тепло, известное как «теплота гидратации». Эта экзотермическая реакция приводит в движение схватывание бетона, а также развитие его прочности, известной как зрелость.Более низкие температуры замедляют процесс гидратации цемента, что приводит к замедлению времени схватывания и снижению прочности бетона на сжатие в более раннем возрасте.

Приблизительное время схватывания бетона увеличивается с понижением температуры. Планируйте заранее.Sakrete

Оптимальная температура для бетона составляет 70 ° F. Из этой диаграммы видно, что при понижении температуры до 40 ° F установленное время увеличивается более чем вдвое от укладки до окончательной отделки. Имейте в виду, что эти исследования и отчеты, такие как диаграмма, показанная выше, отражают укладку товарного бетона при более низких температурах.1 кубический ярд бетона имеет намного большую массу по сравнению с выходом 0,6 кубических фута из 80-фунтового мешка бетонной смеси. Это означает, что при смешивании бетона в мешках выделяется намного меньше тепла, чем при заливке товарным бетономешалком. Из-за укладываемой меньшей массы следует ожидать, что установленное время для укладки бетона в мешках на самом деле займет больше времени, чем указано в таблице «Время схватывания бетона и температура» в холодную погоду.

Перед заливкой и подготовка к месту размещения

• Знать местный прогноз погоды, отмечать температуру окружающего воздуха, влажность и скорость ветра в день работы, а также прогноз погоды на 7 дней после заливки.
• Подготовьте земляное полотно, или подготовьте бетон для ремонта за день до укладки и установите формы.
• Накройте земляное полотно или ремонтируемый участок изоляционными материалами, чтобы сохранить тепло на участке и формах. Удалите изоляционные материалы непосредственно перед нанесением бетона или родственных материалов.
• Выберите свой зимний микс и другие материалы для проекта.
• Храните материалы по возможности в сухом и теплом кондиционированном помещении, а не оставляйте материалы открытыми на стройплощадке.
• Никогда не заливайте бетон и не наносите материалы для ремонта бетона на мерзлый грунт или основание, или если в течение 48 часов наступит отрицательная температура.
• Держите под рукой инфракрасный термометр для проверки температуры поверхности и материала.
• Прежде всего, если температура воздуха слишком низкая или в районе суровые погодные условия, отложите установку.

Выбор правильной смеси для холодной погоды

По мере падения температуры воздуха падает и температура земли.В случае фундамента или ямы для столбов следует учитывать почву, окружающую бетон. При заливке плиты в игру вступают формы и каменное основание. В этих сценариях все факторы рабочей площадки поглощают тепло от свежезамешанного и уложенного бетона.

Есть три способа оптимизировать вашу «зимнюю смесь», чтобы максимизировать тепло гидратации при более низких температурах. Либо используйте смесь из мешков для бетона с более высоким содержанием цемента, либо замените смесь на смесь с более реактивным и быстро схватывающимся цементом, либо и то, и другое.Для этого рассмотрите возможность перехода на бетонную смесь Sakrete 5000 Plus для более высокого содержания цемента или использование бетонной смеси быстрого схватывания Sakrete для более быстрого схватывания.

Для более тяжелых коммерческих или промышленных проектов, или если вы хотите получить лучшее из обоих миров, воспользуйтесь преимуществами более высокого содержания цемента и специальных цементных смесей, таких как бетонная смесь Sakrete Pro-X 180 или ускоренная бетонная смесь Sakrete Pro-Mix.

Рекомендации по смешиванию бетонных материалов в холодную погоду

Выбор правильной смеси для холодной погоды поможет бетону лучше работать при более низких температурах, но не меняет того факта, что он все еще может быть слишком холодным, чтобы дать толчок теплу. увлажнение.Вот стратегии, которые помогут генерировать тепло, чтобы начать процесс схватывания:

• При смешивании бетона или ремонтных материалов укладывайте его с минимальной возможной осадкой, то есть заливайте более сухую смесь. Это достигается простым добавлением меньшего количества воды при перемешивании. Меньше воды означает более низкое соотношение воды и цемента, что сократит время схватывания бетона, уменьшит утечку воды на поверхность и приведет к более прочному и долговечному бетону.
• Подумайте о добавлении добавки, улучшающей текучесть, чтобы сократить количество воды, обеспечивая при этом более рыхлую и легкую укладку смеси.
• При установке столбов используйте бетонную смесь быстрого схватывания Sakrete вместо обычного бетона и фактически перемешайте бетон перед заливкой в ​​отверстие.
• Для замешивания бетона используйте теплую воду. Отопительная вода — наиболее практичное и простое средство повышения температуры бетона. Температура горячей воды из-под крана обычно не превышает 120 ° F. Этого достаточно, чтобы нагреть бетон настолько, чтобы вызвать реакцию гидратации цемента. Не добавляйте в бетон кипяток.Скорее всего, это вызовет срабатывание вспышки. Кроме того, латексные добавки для ремонта изделий или специального бетона могут плавиться при температурах выше 180 ° F.
• Хлорид кальция является наиболее распространенной ускоряющей добавкой. Никогда не добавляйте цемент более 2% от веса. При использовании бетона в мешках или материалов для ремонта бетона разумно купить предварительно приготовленный раствор хлорида кальция, такой как Sakrete Cement Mix Accelerator, чтобы помочь отмерить правильную дозировку ускорителя. Не добавляйте хлоридсодержащие ускорители в бетон, который будет содержать стальную арматуру или металл.Хлорид-ионы значительно увеличивают вероятность коррозии.
• Нехлоридные, некоррозионные ускорители являются альтернативой хлоридным ускорителям. Они менее химически активны, чем хлорид кальция, но не повреждают металлические арматуры в бетоне. Если вы планируете использовать нехлоридный ускоритель с ремонтными материалами для бетона или специализированными бетонами с высокими эксплуатационными характеристиками, смешайте пробную партию. Некоторые нехлоридные основы не вступают в реакцию со смесями, содержащими цемент CSA.
• Никогда не добавляйте в бетон автомобильный антифриз или зимнюю формулу омывателя лобового стекла.Эти продукты не придают бетону «незамерзающих» свойств. Это строительный миф, который отрицательно сказывается на долговечности и предельной прочности бетона.

Защита после заливки

ACI 306.1-90 рекомендует защищать свежий бетон от элементов в течение как минимум 3 дней после укладки при температуре 50 ° F. Дело в том, что бетон после укладки может замерзнуть. Бетон необходимо защищать до тех пор, пока он не достигнет минимальной прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм [3.5 МПа]. Пластичный бетон, который замерзает, может иметь снижение прочности на 50%, что отрицательно скажется на его долговечности.

Не рассчитывайте на тепло, выделяемое при гидратации цемента, для защиты свежего бетона от замерзания. Ускоритель хлорида кальция не является антифризом для бетона.

Некоторые простые методы

• Оставьте формы на месте на 1–7 дней, в зависимости от суровости холода после укладки.Это поможет равномерно распределить тепло по бетону.
• После того, как бетон будет закончен, рассмотрите возможность нанесения мембранообразующих отвердителей, таких как Sakrete Concrete Cure N ’Seal.
• Защитите поверхность изоляционными материалами, такими как изоляция из жестких плит, термоизоляционные покрывала или брезент или пластиковая пленка, покрытая соломой. При использовании метода соломы обязательно поместите хороший слой соломы толщиной 12 дюймов или более и сверху положите еще один лист пластика.
• При использовании любого из этих методов изоляции не забудьте утяжелить верхнюю часть материалов, чтобы лишняя вода не попала внутрь, а изоляционные материалы не вылетели из бетона.
• То же внимание к защите в холодную погоду, уделяемое плитам, следует уделять тонким сечениям бетона или цементному ремонту, поскольку более тонкие сечения очень чувствительны к повреждению от замерзания.
• После созревания бетона постепенно удаляйте материалы, чтобы избежать теплового удара.

Хотя укладка бетона в холодную погоду представляет свои проблемы, если все сделано правильно, бетон, уложенный при более низких температурах, выиграет от более медленного времени отверждения. В результате получается бетон, который разовьет более высокий предел прочности и увеличенную долговечность.

Если вы новичок в бетоне или просто хотите узнать больше о холодной погоде и проблемах, которые она создает для бетона, неплохо начать с чтения Стандартной рекомендуемой практики для холодного бетонирования Американского института бетона (ACI 306R).

Дирк Тарп, эксперт по бетону SakreteSakrete Дирк Тарп провел свою профессиональную жизнь в производстве товарного бетона, кирпичной кладки и изделий для ремонта бетона. В настоящее время он работает с Oldcastle APG, представляя бренды Sakrete, Amerimix и Belgard. Бетон, ремонт бетона и строительные растворы Sakrete имеют подходящие продукты Pro-Grade для любого проекта и специальную команду экспертов по техническим услугам, чтобы помочь. Oldcastle APG, компания CRH, является одним из ведущих поставщиков товаров для дома и строительства на открытом воздухе. Oldcastle APG входит в подразделение CRH Building Products. CRH — это ведущая глобальная диверсифицированная группа строительных материалов, в которой работает около 77 600 человек в более чем 3100 офисах в 31 стране мира.

Практика бетонирования в холодную погоду | Holcim Australia

Проблемы бетонирования в холодную погоду

В некоторых районах Австралии температура достаточно низкая, чтобы гарантировать сложную и дорогостоящую защиту свежеуложенного бетона, что является обычной практикой в ​​Европе и Северной Америке. Однако в наши зимние сезоны случаются случайные заморозки, резкие перепады температуры окружающей среды и / или продолжительные периоды холода.Пагубного воздействия этих условий на свежий бетон можно избежать с помощью относительно простых мер при заказе, укладке и выдержке.

Отверждение бетона — это химический процесс, скорость которого, как и во многих других химических реакциях, зависит от температуры. Чем ниже температура, тем медленнее идет процесс затвердевания или схватывания бетона.

При температуре окружающей среды чуть выше 0 ° C рост прочности незащищенного свежеуложенного бетона происходит очень медленно. Если температура окружающей среды упадет ниже 0 ° C, часть воды в бетоне может замерзнуть; схватывание практически прекратится, пока он не оттает, и это прерывание гидратации увеличивает пористость и снижает прочность и долговечность.

Поскольку в процессе гидратации выделяется некоторое количество тепла, обычный бетон имеет незначительное внутреннее сопротивление замерзанию воды после укладки. Но когда температура самой бетонной поверхности падает ниже точки замерзания, вода у поверхности затвердевает, увеличиваясь в объеме и вызывая высокое давление в бетоне, который больше не является пластичным. За этим последует образование накипи или растрескивание, которые будут серьезными, если произойдут несколько циклов замораживания и оттаивания.

Пониженная проницаемость

Из всех факторов, влияющих на морозостойкость бетона, проницаемость играет наиболее важную роль.Непроницаемый бетон имеет лишь небольшое количество свободной влаги в порах, поэтому разрушительное действие замерзания и расширения воды в значительной степени устраняется. Существует три основных метода снижения проницаемости и, следовательно, повышения морозостойкости бетона, а именно:

• Использование воздухововлекающих добавок. Они предотвращают образование непрерывных капиллярных каналов, заменяя их мелкими дискретными (не взаимосвязанными) воздушными пустотами.
• Уменьшение водоцементного отношения, что, в свою очередь, снижает скорость вытекания (и пропускную способность) бетона.Наличие относительно больших и непрерывных капилляров обычно тесно связано с вытеканием бетона.
• Использование пуццоланов, таких как летучая зола, для замены части цемента (обычно от пятнадцати до двадцати процентов), что приводит к небольшому увеличению количества гидравлически активного материала. Позоланы реагируют с растворимыми продуктами реакции цемент-вода и образуют водонерастворимые и, следовательно, водонепроницаемые вещества. При правильном использовании пуццоланов проницаемость бетона может быть уменьшена более чем в десять раз.Однако, поскольку пуццолановая реакция очень чувствительна к температуре, использование летучей золы может снизить скорость набора прочности (снизить начальную прочность) при бетонировании с использованием холодной воды.

Вода имеет максимальную плотность примерно при 4 ° C, то есть она имеет минимальный объем для данной массы при этой температуре. Поэтому разрушение затвердевшей бетонной конструкции из-за увеличения объема замерзающей воды (или льда) возможно только при очень низких температурах. Следовательно, при температурах выше 5 ° C долговечность и прочность бетона не пострадают (предел прочности бетона, отвержденного во влажном состоянии при холодном хранении, как правило, выше, чем у бетона с обычным отверждением).

Сильные стороны в раннем возрасте

Однако скорость набора прочности бетона при низких температурах относительно низкая (см. График выше), и это может отрицательно повлиять на темпы строительства (задержка в снятии опалубки, нарушение «критического пути» и т. Д.). Чтобы преодолеть эту проблему, можно использовать несколько методов получения более высокой начальной прочности.

Методы достижения более быстрого схватывания и высокой начальной прочности бетона различаются в зависимости от конкретного применения, а именно: местные климатические условия в разных регионах, наличие определенного сырья (например,грамм. виды цемента и добавок и т. д.), а также расположение оборудования и оборудования. Поэтому важно обсудить все особые требования к бетонированию в холодную погоду с производственным или техническим персоналом Holcim.

• Эти методы включают:
• Применение ускоряющих добавок
• Внедрение горячей воды на бетонном заводе
• Покрытие или нагрев форм перед заливкой.

В частности, это относится к добавкам, ускоряющим схватывание, таким как хлорид кальция, неправильное использование которого может иметь отрицательные последствия как для пластика, так и для затвердевшего бетона.

Подготовка к заливке

Небольшие промахи на этапе заливки могут привести к спорам и недовольству по поводу холодного бетонирования.

После дождя свободная вода, лежащая на поверхности или лежащая в пористых слоях, будет медленно испаряться, и ее общий объем может быть значительным.Если при заливке бетона большая часть свободной (и холодной) воды скапливается в одном конце или углу опалубки и соединяется там с бетоном с низкой оседанием, может возникнуть критическая слабость.

Скопления льда на дне ям, подготовленных для бетонных опор, могут быть не замечены, что может привести к смещению конструкции.

Бетон нельзя заливать на мерзлый грунт, арматурную сталь или опалубку, температура которых близка к точке замерзания. Покрытие или обогрев опалубки перед бетонированием — обычная практика зимой в Хобарте, некоторых частях Виктории, в районе Снежных гор и Канберре, — менее распространено в прибрежных районах дальше на север.Но последовательные морозы в западных пригородах Сиднея могут вызвать снижение температуры земли до низкого уровня, особенно там, где земля в течение дня затенена соседними зданиями или деревьями. В Сиднее, как правило, если на ночь накрыть опалубку, морозы не задержат полив на следующее утро. По возможности, монолитную отделку пола следует размещать после стен и крыши, ограждающих территорию.

Поддержание температуры

После укладки бетона в холодную погоду его температура должна поддерживаться на стабильно высоком уровне, чтобы прирост прочности был нормальным.

Там, где ожидается, что окружающая температура будет близкой или ниже точки замерзания в течение нескольких дней, рекомендуется изоляция с помощью войлока или коммерческих одеял. Такая изоляция должна плотно контактировать с поверхностями и формами, а сама должна быть покрыта прочным влагонепроницаемым материалом. По возможности, стальные выступы из опалубки также должны быть закрыты.

Там, где минимальная дневная температура вряд ли упадет намного ниже 5 ° C, можно использовать менее сложные средства поддержания температуры бетона.Может быть достаточно положить водонепроницаемую бумагу на форму, покрыть ее соломой или опилками на глубину три или четыре дюйма и покрыть ее более водонепроницаемой бумагой, или достаточно просто для создания мертвого воздушного пространства между областью формования и брезентом. подвешен над ним. Для нагрева и отверждения с помощью вытяжной системы необходимо построить ограждение, не допускающее попадания холодного воздуха. Любой сбой в процессе может привести к обледенению поверхности или быстрому изменению температуры в бетоне с последующим растрескиванием.

Нагревание с помощью огня, размещенного через определенные промежутки, обеспечивает неравномерную температуру и не приветствуется. Впитывающая способность холодного воздуха низкая, но быстро увеличивается по мере нагрева воздуха. Если нагретый воздух вызывает чрезмерное испарение с поверхности бетона, возникнут усадочные трещины. Кроме того, углекислый газ, образующийся в результате пожара, может карбонизировать бетонную поверхность, в результате чего она становится меловой.

Через пять или шесть дней после заливки изоляцию следует снимать в любое время суток и таким образом, чтобы температура любой области бетона понизилась постепенно.При необходимости на этом этапе можно нанести составы для отверждения мембран.

Снятие опалубки

Прирост прочности бетона будет зависеть от типа цемента и типа смеси, использования ускорителей, отношения массы к площади поверхности и других факторов, помимо температуры.

Как правило, рекомендуется оставлять опалубку в таком положении дольше указанного минимального периода. Опалубка будет способствовать, а не замедлять отверждение в холодную погоду, и, пока она остается на месте, она служит напоминанием о том, что ни одна секция новой плиты не должна загружаться слишком рано или слишком резко.

Бетонные смеси с некоторым воздухововлечением, с минимальным практическим содержанием воды и достаточным количеством цемента сводят к минимуму проблемы при работе в холодную погоду.

Способность поставщика бетона разрабатывать и поставлять согласованные партии таких смесей очень важна. Не менее важна необходимость обеспечения смесей идеальной температуры отверждения или близкой к ней.

Добавки для бетонирования в холодную погоду

Холодная погода ставит перед бетонщиком новые задачи.Холодная погода может увеличить время схватывания бетона, замедлить его застывание и замедлить рост его прочности.

Также интересно отметить, что бетон для холодной погоды имеет превосходные свойства по сравнению с бетоном, укладываемым в жаркую погоду. Если бетон не замерзает и должным образом отверждается, он достигает более высокого предела прочности, более прочен и менее подвержен термическому растрескиванию. Бетон в пластичном состоянии замерзает, когда температура смеси ниже -2 градусов по Цельсию, и бетон остается нераспределенным достаточно долго, чтобы образовались кристаллы льда.Как только лед образовался, гидратация прекращается, и развитие силы серьезно ухудшается. Свежий бетон, замороженный в течение первых 24 часов, может потерять 50% своей потенциальной 28-дневной прочности. Ряд этих проблем можно решить путем добавления в бетон добавок.

Ускорители

Ускоряющие добавки могут помочь компенсировать воздействие низких температур за счет увеличения скорости гидратации цемента. Это способствует быстрому схватыванию бетона и развитию его начальной прочности.

Мощность дозы ускорителя зависит от температуры окружающей среды на рабочем месте.

Воздухововлекающие агенты

Увлеченный воздух значительно улучшает устойчивость бетона к замораживанию / оттаиванию и повреждениям. Добавление воздухововлекающего агента вызывает попадание миллионов очень мелких пузырьков воздуха в бетонную матрицу. Этот «увлеченный» воздух остается в бетоне, где более крупный, естественно «захваченный» воздух будет попадать на бетонную поверхность во время обычных операций по укладке.Поскольку лед занимает гораздо больший объем, чем его исходная жидкость, он оказывает большое давление внутри бетона, что может повредить цементное тесто. Повторяющиеся циклы замораживания и оттаивания в конечном итоге приведут к ухудшению качества, так как будет предоставлено дополнительное пространство для распределения давления. Воздухововлечение также увеличивает удобоукладываемость и общую долговечность бетона.

Суперпластификаторы

Суперпластификаторы — это высокопроизводительные редукторы воды. Это может привести к снижению содержания воды в данной бетонной смеси на 10–30%, но при этом сохраняются характеристики удобоукладываемости обычной смеси с осадкой.Это важный фактор в холодную погоду, потому что при уменьшении водоцементного отношения бетонной смеси полученный бетон будет иметь повышенные характеристики прочности и долговечности. Суперпластификаторы обычно используются, когда требуется бетон с низкой оседанием, но по-прежнему требуется хороший, легко укладываемый бетон. Действие суперпластификатора ограничено примерно 45 минутами с момента смешивания, поэтому следует соблюдать осторожность при планировании нагрузок.

HE200 Добавка для повышения прочности в раннем возрасте

Sikament HE200 — это новая технологическая добавка, которая обеспечивает эффективное суперпластифицирующее действие на свежий бетон и быстро ускоряет развитие его прочности в раннем возрасте без какого-либо отрицательного воздействия на конечную прочность.HE200 идеален при более низких температурах, когда необходимо ускоренное развитие прочности.

Сотрудники Allied Concrete будут рады помочь вам с любыми проблемами или вопросами.

Для получения дополнительной информации или помощи, пожалуйста, звоните. Ваш звонок будет автоматически соединен с ближайшим к нам заводом. (Звонки с мобильных телефонов будут направляться в Окленд, Веллингтон или Крайстчерч.)

Чтобы загрузить версию этого документа в формате pdf для печати

кликните сюда

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ: Allied Concrete постарался предоставить максимально точную информацию.Однако мы не несем ответственности за применение обсуждаемых принципов.

Бетонирование для холодной погоды

Полевые проблемы: Обычно проблемы возникают осенью года, когда случаются неожиданные холодные ночи. Температура воздуха, земляного полотна, бетонного отвала и, конечно же, температура свежего бетона падают. Низкие температуры земляного полотна в сочетании с возможными колебаниями толщины плиты создают неоднородную / неравномерную структуру. Бетон в контакте с этим холодным земляным полотном схватывается медленнее, потому что земляное полотно отводит тепло от бетона.Это снижает температуру бетона, замедляя гидратацию цемента. На поверхности, которая подвергается воздействию солнца и ветра, мы можем видеть как эффекты потепления, так и действия высыхания… и то, и другое приводит к более низкой относительной влажности, что не обязательно хорошо и может создавать проблемы.

В холодную погоду и из-за более медленного схватывания бетон течет дольше. Отводимая вода продолжает подниматься вверх из пластиковой нижней части плиты с более медленным схватыванием, так как верхняя поверхность может схватываться или высыхать.Если поверхность покрывается коркой из-за высыхания, может показаться, что она готова к отделке, но на самом деле бетон все еще течет. Вода попадает под герметичную поверхность, что может привести к дефектам поверхности, таким как пузыри и расслоение.

Использование силового поплавка по покрытой коркой поверхности может привести к «перекатыванию» «тела» сляба. Иногда это называют «желеобразной» плитой. Это может привести к образованию волнистой, иногда потрескавшейся поверхности. Кроме того, если финишер дождется схватывания нижележащего бетона … может быть уже слишком поздно для создания приемлемой гладкой, твердой и прочной поверхности.

Что касается прочности и долговечности: Бетон должен быть защищен от отрицательных температур до тех пор, пока он не достигнет 500 фунтов на квадратный дюйм, прежде чем подвергнуться первому циклу замораживания-оттаивания, который является минимальным временем первой ночи … но более вероятно, примерно через 2 дня после размещение примерно под 50 градусами. Считается, что этой прочности достаточно для того, чтобы бетон выдержал один цикл замерзания.

«Бетон, находящийся в контакте с водой и подверженный замерзанию и оттаиванию, даже если во время строительства, должен уноситься воздухом.Недавно уложенный бетон пропитан водой (из-за процесса перемешивания) и должен быть защищен от циклов замерзания и оттаивания до тех пор, пока он не достигнет прочности на сжатие не менее 3500 фунтов на квадратный дюйм ».

Национальная ассоциация товарных бетонных смесей

Примечание о замораживании-оттаивании: Здесь, в северной части Алабамы, а также в центральной и северной Джорджии, нередко бывает несколько циклов замораживания и оттаивания в течение зимних месяцев.Мы видим, как ночные температуры опускаются до подростковых или низких 20, за которыми следуют тенденции к потеплению до 30-40 в течение дня. Это составляет один цикл замораживания-оттаивания. Когда вода в бетоне замерзает, она расширяется примерно на 9%. По мере того как вода / лед расширяется, внутри бетона создается внутреннее давление, которое может и обычно превысит установленную прочность бетона на растяжение. Многократные циклы замораживания-оттаивания могут привести к внутреннему растрескиванию и нарушению или нарушению связи между цементным тестом и заполнителями.В конце концов, в результате бетон растрескивается, отслаивается и крошится.

Как уменьшить время схватывания при более низких температурах:

• Добавьте цемент в смесь. Например, и просто сказано; закажите смесь на 4000 фунтов на квадратный дюйм вместо смеси на 3000 фунтов на квадратный дюйм. Это около 100 фунтов цемента / вяжущего материала.
• Укажите использование горячей воды для повышения температуры бетона.
• Включить в смесь использование ускоряющей добавки.
• Уменьшить относительное количество летучей золы или измельченного шлака в смеси.
• Уменьшите оседание / содержание воды в смеси до минимума (добавление 1-2 галлонов воды к смеси для увеличения осадки, как сообщает NRMCA, увеличивает время схватывания на целых 2 часа).
• Избегать холодных грунтов.
• Достаточно изолируйте бетон после укладки, чтобы сохранить тепло и обеспечить приемлемую температуру отверждения.
• Отверждение в воде не рекомендуется при ожидаемых температурах ниже нуля. Используйте составы для отверждения мембран или пластиковые листы.

Лучшие практики бетонирования в холодную погоду

Факторы окружающей среды, такие как жаркая и холодная погода, влияют на свойства бетона и строительные операции по смешиванию, транспортировке и укладке бетонных материалов.

Понимая, как эти факторы влияют на укладку и отверждение бетона, производители могут корректировать состав смеси и компенсировать различные другие способы, чтобы поддерживать высокие стандарты качества и избегать проблем с готовым продуктом.

Джек Холли, ветеран контроля качества бетона с 45-летним стажем, делится своим опытом и рекомендует лучшие практики для жарких и холодных погодных условий в серии веб-семинаров, состоящих из двух частей.

В этом сообщении в блоге будут обобщены основные моменты вебинара «Лучшие практики бетонирования в холодную погоду». Если вы пропустили краткое изложение рекомендаций по бетонированию в жаркую погоду, вы можете прочитать его здесь.

Американский институт бетона (ACI) определяет бетонирование в холодную погоду как «период, когда средняя дневная температура окружающей среды ниже (или ожидается, что она упадет ниже) 40 ° F (5 ° C) в течение более 3 дней подряд.Среднесуточная температура — это средняя максимальная и самая низкая температура в период с полуночи до полуночи. Если температура превышает 50 ° F (10 ° C) в течение более чем половины 24-часового периода, этот период больше не считается холодной погодой ».

По словам Джека, в холодную погоду необходимо соблюдать особые меры предосторожности, чтобы не повредить бетон.Необходимая степень защиты увеличивается при понижении температуры окружающей среды. Распространенные ошибки включают:

Температура бетона должна поддерживаться в пределах 50 ° F (10 ° C) до тех пор, пока не будет достигнута ожидаемая прочность после завершения процесса отделки. Если бетон замерзнет до достижения начальной прочности 500 фунтов на квадратный дюйм (3,5 МПа), он не достигнет своей предполагаемой прочности. Внешний бетон должен быть воздухововлекающим и иметь минимально необходимую прочность до воздействия циклов замораживания и оттаивания.

Подрядчики иногда делают ошибку, кладя бетон на холодную или мерзлую землю. Замерзшая земля может осесть при оттаивании, что приведет к растрескиванию бетона. Кроме того, свежий бетон, ближайший к земле, застывает медленнее, чем поверхность, а это означает, что верхняя часть плиты застывает, а нижняя остается мягкой, что приводит к дефектам поверхности, таким как растрескивание или образование корки.

Невозможно переоценить необходимость правильного планирования в холодную погоду.По словам Джека, бетон должен прибыть на площадку вовремя, а с точки зрения производства вода и заполнители должны быть нагреты для поддержания надлежащей температуры. Один из лучших способов сделать это — смешать горячую воду, нагреть песок и даже смешать песок в более холодных местах.

Механические и кадровые ресурсы должны быть на месте для постоянного контроля температуры. Один из лучших способов сделать это — использовать калькулятор температуры от ACI:

• Измерьте температуру всех материалов
• Рассчитайте выходную температуру бетона
• Определите температуру воды и внесите другие корректировки

Сегодня доступны датчики температуры, которые можно легко установить в бетон, когда он будет размещен .Эти датчики могут отправлять данные по беспроводной сети, поэтому вы можете отслеживать и предвидеть любые потенциальные проблемы или изменения в установленное время.

Слишком быстрое удаление нагрева и накопления после окончания периода отверждения вызовет быстрое охлаждение внешних поверхностей и создаст температурный перепад внутри помещения. Существуют рекомендуемые временные ограничения, на которые можно ссылаться через Portland Cement Association, ACI и другие отраслевые органы.Если эти пределы превышены, очень высока вероятность того, что конструкция треснет из-за разницы температур.

Хорошее практическое правило:

• Сначала уменьшите нагрев, но оставьте накопление вверх
• Продолжайте контролировать внутреннюю температуру и температуру поверхности
• Рассмотрите возможность использования изолирующего одеяла
• Продолжайте контролировать, пока дифференциалы не выровняются или не станут достаточно малыми, чтобы это не создавало напряжения внутри помещения

Для более холодного климата, если у вас есть отвердитель воды, лучше всего удалить его за день до отвода тепла, чтобы предотвратить замерзание в условиях насыщения, в зависимости от степени зрелости технологического бетона.

Джек рекомендует проверять конструкции смесей и вносить коррективы в осенний сезон, чтобы облегчить бетонирование в холодную погоду. Ниже приведены некоторые общие настройки:

Некоторые производители добавляют 100 фунтов на кубический ярд (50-60 кг на кубический метр) цемента типа I или типа II; другие добавят цемент типа III — высокопрочный цемент, который измельчается и быстрее реагирует, поэтому прирост прочности на сжатие на раннем этапе больше.Однако ни один из этих вариантов не является очень эффективным или рентабельным для производителей.

Уменьшение процента SCM — обычная практика, но это будет зависеть от приложения. Если вы выполняете плоскую работу, вам нужно быть немного более осторожным и внимательным с вашими начальными подходами.

Если нормальный водный редуктор был поднят почти до максимальных пределов для летних месяцев, его следует перенести обратно.Уменьшение количества замедлителя схватывания воды — еще одна распространенная регулировка в холодную погоду. Тем не менее, вы не хотите снижать уровень водопоглощающего замедлителя выше точки его умеренного снижения, иначе у вас начнутся проблемы с удобоукладываемостью.

Есть два типа ускорителей — на хлоридной и нехлоридной основе. Ускорители на основе хлоридов являются лучшими, но они ограничены из-за коррозионного потенциала арматурной стали.Нехлоридные ускорители работают хорошо, если соблюдаются рекомендации производителя по дозировке.

CarbonCure и холодная погода

CarbonCure уже много лет используется в холодных погодных условиях. Это не повлияет ни на одну из проблем, описанных выше, и не предотвратит их. В то время как CO ₂ является охлаждающим материалом, технология CarbonCure использует только очень небольшое количество CO ₂ — недостаточно значительное, чтобы изменить температуру бетона.

Хотя все эти корректировки можно рассмотреть, в конце дня Джек подчеркнул, что не существует стандартной смеси для холодной погоды — каждый сценарий холодной погоды должен быть проанализирован индивидуально квалифицированным персоналом, который должен найти оптимальное сочетание качества и осуществимости. , и рентабельность. Дизайн смеси следует регулярно корректировать по мере изменения температуры.

Интересует эта тема? Посмотрите наш недавний веб-семинар по этой теме с участием постоянного эксперта CarbonCure Джека Холли.

Поделиться

Бетон для холодной погоды: почему необходим мониторинг температуры бетона

При укладке бетона в холодную погоду необходимо принять дополнительные меры, чтобы бетон должным образом схватился и набрал достаточную прочность. Первые несколько дней после укладки являются наиболее важными, потому что именно тогда реакция гидратации цемента протекает быстрее всего и бетон набирает большую часть своей общей прочности. Однако низкие температуры замедляют процесс гидратации, а это означает, что бетон, помещенный при низких температурах, приобретает меньшую прочность, чем та же смесь при более высоких температурах, в течение того же периода времени.Если вода в бетонной смеси замерзнет, ​​процесс гидратации полностью прекратится. Даже если он оттает, прирост силы может не восстановиться.

Следовательно, регулирование температуры бетона в холодную погоду необходимо для правильного развития его прочности. Американский институт бетона (ACI) указывает в ACI 306R-16 «Руководство по бетонированию в холодную погоду» рекомендуемые температуры бетона, основанные на температуре воздуха. Он рекомендует минимальную температуру во время укладки, минимальную температуру при смешивании и максимально допустимое постепенное падение температуры в течение 24 часов после окончания защиты от холода.Эти рекомендации часто отражаются как требования в должностных инструкциях.

Как можно контролировать внутреннюю температуру бетона?

Чтобы внутренняя температура бетона не опускалась ниже точки замерзания и находилась в пределах заданных требований ACI и / или проектных спецификаций, в бетон могут быть встроены датчики для непрерывного мониторинга и записи температуры бетона через регулярные промежутки времени. Эти данные информируют пользователя о температурной истории бетона, чтобы пользователь мог проверить соответствие спецификациям проекта.

Почему при бетонировании в холодную погоду используется мониторинг температуры?

Есть три основные причины, по которым подрядчики используют мониторинг температуры при укладке бетона в холодную погоду:

• Непрерывный мониторинг потенциального обморожения в раннем возрасте и теплового шока
• Оптимизация процедуры отверждения
• Повышение безопасности конструкции

Непрерывный мониторинг потенциального обморожения в раннем возрасте и теплового шока

Мониторинг температуры может помочь пользователю сохранить свежий и ранний бетон в пределах указанного в проекте диапазона температур во время процесса отверждения, чтобы гарантировать отсутствие замерзания и теплового удара.

Как упоминалось ранее, замерзание воды в бетоне остановит рост прочности бетона и не даст ему достичь необходимого уровня прочности для строительного проекта. Поэтому бетон должен оставаться выше температуры замерзания, чтобы должным образом набрать прочность во время отверждения.

Помимо того, что бетон не замерзнет, ​​при снятии защиты от твердения бетон подвергается тепловому удару. Термический шок возникает, когда отверждение удаляется слишком внезапно и существует большая разница температур между бетоном и окружающей средой, что приводит к охлаждению поверхности значительно быстрее, чем в центре.Холодная поверхность сжимается сильнее, чем более теплый центр, вызывая растягивающее напряжение и растрескивание в бетоне. Используя систему контроля температуры, чтобы гарантировать, что разница температур между бетоном и окружающей средой остается в пределах спецификаций, можно предотвратить тепловой удар.

Оптимизация процедуры отверждения

Системы мониторинга температуры часто могут также действовать как системы мониторинга зрелости, используя историю температур для расчета зрелости и используя зрелость для оценки прочности бетона на месте.Знание температуры и расчетной прочности укладки бетона может позволить пользователю оптимизировать отверждение.

Используя данные о температуре, пользователь может определить, когда следует изменять температуру бетона, увеличивая или уменьшая терморегуляцию (с использованием утеплителей, брезента, изолированных одеял и т. Д.). Используя данные о зрелости, пользователь может узнать, когда бетон набрал достаточно прочности в раннем возрасте, чтобы полностью удалить защиту от отверждения. Мониторинг как температуры, так и зрелости позволяет пользователю адекватно выдерживать бетон при заданных температурах до необходимой прочности, не тратя время и деньги на ненужное отверждение.

Обеспечение безопасности конструкции

Отслеживание развития прочности бетона в раннем возрасте посредством мониторинга температуры и зрелости имеет важное значение для безопасности окончательной конструкции. Поскольку холодная погода замедляет процесс развития прочности, использование системы зрелости для оценки прогресса увеличения прочности бетона на месте может быть хорошей практикой для проверки того, что бетон достиг достаточной прочности для продолжения процесса строительства, что снижает риск преждевременного структурный отказ.

Использование систем контроля температуры и зрелости при бетонировании в холодную погоду

Непрерывный контроль температуры необходим при бетонировании в холодную погоду. Использование системы неразрушающего контроля температуры и прочности, такой как COMMAND Center, — лучший выбор для пользователей, чтобы знать на протяжении всего процесса отверждения, соответствует ли их бетон тепловым характеристикам проекта.

Система COMMAND Center является оптимальным выбором для мониторинга, поскольку она доступна по цене, проста в использовании и доказала свою надежность в полевых условиях.Система включает датчики с автономным питанием и мощное программное обеспечение для просмотра, анализа и составления отчетов. Датчики поставляются предварительно запрограммированными и не требуют инициализации в полевых условиях, и те же датчики, которые собирают данные о температуре, также могут использоваться для измерения зрелости. Программное обеспечение COMMAND Center является бесплатным и позволяет пользователю переключаться между градусами Цельсия и Фаренгейта, а также просматривать и анализировать данные о температуре для отдельных датчиков или сравнивать данные с нескольких датчиков одновременно — идеально для отслеживания разницы температур между бетоном и окружающей средой для предотвращения теплового удара. .

Заключение

Мониторинг температуры и зрелости бетона в холодную погоду требуется в большинстве случаев бетонирования в холодную погоду и необходим для определения возможности замерзания и теплового удара, оптимизации отверждения и обеспечения безопасности конструкции. Системы контроля температуры и созревания, такие как COMMAND Center, предоставляют удобный и доступный вариант для этой цели. Постоянно собирая данные о температуре, пользователи могут оптимизировать процедуры отверждения в холодную погоду и термоконтроль на основе проектных спецификаций, чтобы обеспечить безопасность конструкции и сэкономить деньги на методах отверждения.