До минус скольки можно заливать бетон: Заливка бетона при минусовой температуре — особенности и технология

До какой температуры можно заливать бетон без добавок

После заливки жидкого раствора бетон набирает свою прочность на протяжении 28 дней. В зависимости от того, какая в этот период держится погода, конструкция, после полного затвердевания, будет обладать более высокими или низкими прочностными характеристиками. Чтобы возведение фундамента прошло успешно, необходимо знать до какой температуры можно заливать бетон без добавок. Дело в том, что использование пластификаторов повлечет за собой довольно внушительные расходы, поэтому мы рассмотрим, при каких условиях бетон набирает максимальную прочность, а также альтернативные способы заливки раствора при пониженных температурах.

Идеальные условия для заливки бетона

Эталонные условия для набора бетоном марочной (максимальной) прочности за 4 недели – это +20 ^оС. Этот параметр обозначается как R28. Если же цементно-песчаная масса твердела при других условиях, то перед показателем будут цифры, указывающие на уровень прочности бетонной массы. Например, 0,3 R28 означает, что за 28 дней смесь набрала 30% марочной прочности.

В таблице указаны сроки созревания бетона при разных температурных показателях (прочность раствора М 200 – М 300, произведенного на основе ПЦ М 400).

Если на улице будет сильный мороз, то компоненты, входящий в состав раствора не смогут полимеризироваться на должном уровне. Кроме этого, вода, которая попала в микротрещины монолита, начнет увеличиваться и уменьшаться в объеме, что приведет к трещинообразованию.

Слишком высокая температура (более 30 ^оС) тоже негативно сказывается на процессе набора прочности. В этом случае влага слишком стремительно испаряется из бетонной массы, что также негативно скажется на прочностных характеристиках конструкции.

Совет! Если на улице стоит жаркая погода, накройте залитый раствор полиэтиленовой пленкой и периодически смачивайте монолит водой из распылителя.

Если вы хотите избежать добавления пластифицирующих добавок в смесь или применения дорогостоящей техники, то лучше всего выполнять заливку бетона летом, при температуре выше 5-10 ^оС. В этом случае монолит наберет нужную прочность довольно быстро.

Если же у вас нет возможности выполнять строительные работы при оптимальных температурных условиях, то стоит продумать технологию утепления раствора без использования добавок.

Как повысить морозоустойчивость бетона без пластификаторов

Учитывая, при каких температурах можно заливать бетон без пластифицирующих добавок, в морозную погоду крайне сложно получить монолит нужной прочности. Однако, есть несколько альтернативных способов, которые помогут утеплить раствор:

• «Термос». Этот не затратный метод позволяет защитить фундаментальное основание от потери тепла. Для этого необходимо как можно быстрее заполнить опалубку разогретым бетонным раствором и оперативно укрыть его тепло- и пароизоляционным материалом. Благодаря такой изоляции монолит не будет терять тепло, а вырабатываемых им 80 ккал тепловой энергии будет достаточно для полноценного набора прочности.
• Тепляки. Некоторые строители строят над бетонной конструкцией своеобразный парник. Для этого вокруг опалубки необходимо установить трубчатые каркасы и закрепить на них полиэтилен. Внутрь получившегося шатра устанавливаются тепловые пушки. Однако такой способ отличается своей дороговизной. Еще одна разновидность тепляка – это конструкция из каркаса и брезента, которая надежнее защищает фундамент от низких температур. В этом случае также используются тепловые пушки.

Помимо этого, можно прогреть бетон с помощью электропрогрева. В этом случае можно воспользоваться одним из двух способов:

1. Пропустить через бетон электроды под напряжением. Этот способ отличается относительной простотой реализации, так как арматура прекрасно проводит электричество и может выполнять роль электродов. Однако, стоит учитывать, что для подобного прогрева придется использовать специализированное оборудование. Если вы увеличиваете скорость твердения монолита с помощью арматуры, то ток нужно подавать под напряжением 127 вольт, если армирующий каркас отсутствует, то ток увеличивается до 380 вольт.
2. Пропустить ток, через заложенный в середине бетонной массы провод. В этом случае нагревательный кабель закладывается вдоль армирующего каркаса до заливки бетона. После производится укладка раствора, а провод подключается к подстанции. Эффективность данного способа намного выше, но расходы на оборудование сильно ударят по карману. Кроме этого при использовании нагревательного кабеля необходимо постоянно следить за уровнем температуры, чтобы цементно-песчаная масса не пересохла.

Кроме этого можно воспользоваться более простыми методами утепления. Например, можно утеплить только видимую часть опалубки. Для этого подойдет все, что угодно, начиная с опилок, заканчивая пенопластом.

В заключении

Если вы не хотите тратить лишние деньги на утепление опалубки дорогостоящими пароизоляционными материалами или брать в аренду тепловые пушки, то проще всего спланировать работы таким образом, чтобы монтаж фундаментального основания пришелся на теплую погоду.

Опубликовано 14.05.2017Автор: Дарина Белачич

В рубрике Бетонирование Отмечено бетон

При какой температуре можно заливать бетон?

Возведение фундамента – ответственный процесс. От основания зависит долговечность, прочность и надежность конструкции. Готовясь к этому циклу работ, рекомендуется обращать внимание на ряд факторов. Один из них – температура окружающей среды.

Ранее строительные работы продолжались исключительно до первых морозов. Отрицательный градус отражался на характеристиках раствора, из-за чего он терял свою схватываемость. Перед проведением процесса оцените условия наружной среды, категорию и свойства продукта.

Воздействие температуры на бетон

Скорость и качество бетонирования напрямую зависят от погодных условий. Чем на улице теплее, тем лучше происходит набор прочности вязкой массы. Вместе с этим температурный режим отражается на следующих характеристиках смеси:

• Схватываемость (затвердение).
• Прочность.
• Удобство кладки.

Падение градуса способно превращать жидкость, которая применялась для замешивания, в твердую консистенцию, что моментально отражается на всех функциональных особенностях заливки.

Купить бетон в Киеве – половина дела. Постарайтесь выбрать подходящие условия для работы. Если это не удается сделать, а сооружение запланировано на зиму, то прочтите эту статью до конца.

Заливка бетона при минусовой температуре

Самый оптимальный режим возведения – от 3 до 25 градусов. При такой температуре твердение происходит быстрее, а качественные показатели остаются прежними. Если у вас нет возможности отложить строительство на теплый сезон и приходится проводить заливку зимой, не забывайте, что при -30 вода кристаллизируется, что провоцирует нарушение структуры продукта и готового основания. Результат – поверхность покроется микротрещинами, которые в дальнейшем только начнут прогрессировать.

Градус ниже нуля также может спровоцировать нарушения гидратации. Это приводит к тому, что затвердение замедлится или вовсе остановится. Чтобы зимняя кладка не отразилась на качестве готового фундамента, ориентируйтесь на следующие рекомендации:

• Подогрейте раствор.
• Обеспечьте нагрев конструкции, которая заливается смесью.
• В работе используйте продукцию исключительно высоких марок.
• Вводите в массу противоморозные добавки и пластификатор, которые помогут сохранить однородность текстуры.

Особенности и рекомендации, которые стоит учитывать во время возведения основания в холодное время года:

• Замес влечет ряд химических реакций, в результате которых выделяется тепло. Соответственно, продукт частично самостоятельно подогревается.
• Цена технологии строительства в таких условиях будет на порядок выше, так как придется учесть расходы на дополнительное заполнение добавками, создание и поддержание комфортной среды.
• Лучше всего взаимодействует с жидкостью мелкофракционный раствор. При этом он выделяет больше тепла.
• Чем толще слой, тем медленнее монолит будет остывать.
• Если вам нужно обеспечить нагрев, то лучше подвергать этому жидкость и дополнительные компоненты. Цемент запрещено греть! Это приведет к частичной или полной потере связующих характеристик.

Несмотря на то, что сегодня возможно провести процесс в любую погоду, постарайтесь объективно оценить свои силы. Если вы новичок, то лучше этот способ отложить до весны или лета. В том случае, когда это невозможно сделать, рассмотрите следующие варианты теплового возрастания:

• Задействуйте только теплую воду.
• Насыщайте массу добавками, которые придают раствору морозостойкости. Для этого применяются электроды. Они подключаются по всей зоне, где арматура соприкасается с заливочной массой. Она ограждается тепловыми подушками, которые создаются невысоким напряжением.

Важно соблюдать все требования безопасности, чтобы процедура не отразилась не только на возведении, но и на здоровье мастера.

Оптимальная температура для заливки бетона

Чтобы возвести прочную и долговечную конструкцию, начинайте кладку при +3 и до +25 градусов. В этом случае вам не придется задействовать альтернативные методы нагревания, что снизит риск повреждения текстуры, нарушения ее однородности. Если вы сомневаетесь, то подождите, пока воздух прогреется до отметки в +5. При этом не забывайте соблюдать требования к компонентному соотношению всех добавок в составе и использовать качественный сырьевой исходник.

Каждая марка цемента имеет свои характерные особенности. Если возведение проводится в достаточно суровых климатических условиях, то отдавайте предпочтение сухим компонентам с высокой морозостойкостью. Так раствор подойдет для поставленной задачи, а готовый каркас прослужит вам не одно десятилетие, независимо от наружных условий, типа почвы, влияния влаги, температурных скачков.

Как защитить бетон во время заливки в холодную погоду

Бетонирование в холодную погоду требует от подрядчиков поддержания минимальной температуры бетона для обеспечения надлежащего набора прочности и отверждения.

4 декабря 2013 г.

Kim Basham, PhD PE FACI

KB Engineering LLC

Водяные нагреватели обеспечивают равномерное распределение тепла по бетону. Здесь полиэтиленовый лист покрывает плиту на уровне грунта. Трубы водяного отопления были размещены поверх поли, и вся система покрыта изолирующими покрытиями.

Бетонирование в холодную погоду преследует три основные цели: 1) защитить только что уложенный бетон от раннего промерзания, 2) защитить бетон для обеспечения достаточного набора прочности и 3) защитить бетон от теплового удара и растрескивания в конце период защиты.

Согласно Руководству по бетонированию в холодную погоду ACI 306, холодная погода существует, когда температура воздуха упала или ожидается, что она упадет ниже 40°F в течение периода защиты. Период защиты – это время, необходимое для предотвращения воздействия на бетон холодных погодных условий. (Подробнее об этом определении см. врезку.)

Замерзание только что уложенного бетона может привести к немедленному и необратимому повреждению; последующее отверждение не восстановит свойства бетона. Повреждения возникают из-за того, что при замерзании вода увеличивается в объеме на 9 процентов. Образование кристаллов льда и, как следствие, расширение пасты может снизить прочность на сжатие и увеличить пористость затвердевшего бетона. Снижение прочности до 50 процентов может произойти, если замерзание происходит в первые несколько часов после укладки бетона или до того, как бетон достигнет прочности на сжатие примерно 500 фунтов на квадратный дюйм.

Этот тротуар был уложен в начале зимы в Вайоминге и замерз, пока был свежим, образуя ледяные слепки, отмеченные темными расходящимися линиями. Тротуар сильно изъеден и изношен в первый год эксплуатации. Шкала указана в миллиметрах.

Вновь уложенный бетон должен быть защищен от раннего замерзания до тех пор, пока количество воды для затворения или степень насыщения не будут достаточно уменьшены в процессе гидратации, термин, используемый для описания химической реакции между портландцементом или вяжущими материалами и вода. Во время гидратации степень насыщения постоянно снижается по мере того, как вода затворения соединяется с вяжущими материалами, а бетон застывает и затвердевает. Из-за процесса гидратации количество воды, доступной для замеса для образования кристаллов льда, постоянно уменьшается, поэтому снижается риск необратимого повреждения бетона в случае замерзания.

При отсутствии внешних источников воды критическая степень насыщения, при которой один цикл замораживания не приводит к необратимому повреждению бетона, возникает, когда бетон достигает прочности примерно 500 фунтов на квадратный дюйм. При заданных температурах твердения хорошо порционные бетонные смеси должны достигать этой прочности в течение 24-48 часов. Поэтому очень важно, чтобы только что уложенный бетон был защищен от замерзания в течение первых 24–48 часов или до тех пор, пока бетон не достигнет прочности примерно 500 фунтов на квадратный дюйм.

Когда бетон достигает прочности не менее 500 фунтов на квадратный дюйм, он может выдержать один цикл замораживания и оттаивания без повреждений, если бетон содержит воздух и не подвергается воздействию внешнего источника воды. Для воздействия повторяющихся циклов замораживания и оттаивания новый бетон должен достигать прочности не менее 3500 фунтов на квадратный дюйм или 4000 фунтов на квадратный дюйм, если он будет подвергаться повторяющимся циклам замораживания и оттаивания и химикатов против обледенения. Во избежание преждевременного повреждения от холода защищайте бетон как можно скорее после укладки, уплотнения и отделки.

Для защиты от раннего промерзания поддерживать соответствующую температуру бетона, указанную в строке 1 таблицы 1, в течение периодов времени, указанных в строке 1 таблицы 2. Бетон с ускоренным схватыванием можно получить, включив ускоряющие химические добавки, уменьшающие водоцементное отношение (в/см), увеличивающие содержание цемента, уменьшающие количество дополнительных вяжущих материалов или заменяющие цементы общего назначения цементом III типа (с высокой ранней прочностью). Минимальные температуры бетона в строке 1 таблицы 1 являются функцией минимального размера сечения, поскольку чем массивнее сечение, тем медленнее оно теряет тепло.

В соответствии со строкой 1 в таблицах 1 и 2 минимальная температура бетона при укладке и поддержании составляет 55 °F для бетонной секции с минимальным размером 12 дюймов, а минимальные периоды защиты составляют два и один день для нормально отвержденных и быстросхватывающихся бетонных смесей соответственно. В строке 1 в таблицах 1 и 2 указаны минимальные температуры бетона и продолжительность, чтобы гарантировать, что вода для смешивания во вновь уложенном бетоне не замерзнет.

В строках 2, 3 и 4 таблицы 1 указаны минимальные температуры бетона в смеси для указанных температур воздуха. По мере снижения температуры воздуха рекомендуемая температура бетонной смеси увеличивается, чтобы компенсировать потери тепла между замешиванием и укладкой бетона. Рекомендации по температуре смеси помогают обеспечить достижение минимальной температуры бетона при укладке и поддержании (строка 1, таблица 1).

Скорость затвердевания и набора прочности бетона зависит от температуры бетона. Низкие температуры бетона уменьшают скорость гидратации и, следовательно, замедляют скорость набора прочности. Для обеспечения того, чтобы вновь уложенный бетон приобрел необходимую прочность для безопасного снятия опалубки, опор и опор, а также безопасной нагрузки конструкции во время и после строительства, необходимо поддерживать адекватную температуру бетона в течение периода защиты или отверждения.

При наличии требований к прочности в раннем возрасте используйте Таблицу 2, чтобы определить минимальные периоды защиты для следующих условий эксплуатации: 1) без нагрузки, без воздействия; 2) без нагрузки, на открытом воздухе; 3) частичная нагрузка, открытая; и 4) полная загрузка. В зависимости от требований к нагрузке и условий воздействия может потребоваться продление периода защиты сверх минимумов, перечисленных в строке 1 таблицы 2.

«Без нагрузки, без воздействия» означает, что бетонный элемент не будет нести значительных нагрузок в течение периода защиты. и не будет подвергаться воздействию условий замерзания в процессе эксплуатации. «Без нагрузки, открытый» означает, что бетонный элемент не будет нести значительных нагрузок в течение периода защиты и будет подвергаться воздействию условий замерзания в процессе эксплуатации. «Частичная нагрузка, открытая» означает, что бетонный элемент будет выдерживать нагрузки, которые меньше доступной несущей способности в начале срока службы в течение периода защиты, и будет подвергаться воздействию условий замерзания в процессе эксплуатации. Элементы, требующие перекрепления для восприятия строительных нагрузок до достижения заданной прочности, имеют условия эксплуатации «Полная нагрузка» и обычно требуют, чтобы подрядчик определял прочность бетона на месте.

Например, условием эксплуатации бетонного покрытия автостоянки толщиной 6 дюймов на коммерческой строительной площадке, которое будет подвергаться воздействию зимних условий и будет отлито из бетона с ускоренным схватыванием, будет «Частичная нагрузка, открытая» и требуется минимум срок защиты 4 дня. Согласно Строке 1 Таблицы 1, минимальная температура бетона 55°F должна поддерживаться в течение четырехдневного периода защиты.

«Без нагрузки, открытый» означает, что бетонный элемент не будет нести значительных нагрузок в течение периода защиты и будет подвергаться воздействию условий замерзания в процессе эксплуатации.

Методы поддержания минимальной температуры, как показано в строке 1 таблицы 1, включают изоляцию (одеяла и доски), системы обогрева, такие как электрические одеяла и системы водяного отопления, неотапливаемые или отапливаемые помещения или комбинация методов.

Изоляция является наиболее экономичным средством поддержания адекватной температуры отверждения, поскольку в этом методе используется тепло гидратации или тепло, выделяющееся в результате химической реакции между цементом и водой. В зависимости от массы бетона, содержания цемента и условий окружающей среды (например, температуры воздуха и ветра) изоляция обычно может поддерживать адекватную температуру отверждения за счет улавливания тепла гидратации.

Как можно скорее накройте бетон одеялами, чтобы уловить как можно больше тепла гидратации. Улавливание раннего тепла гидратации поможет поддерживать температуру отверждения, но также будет способствовать гидратации, которая, в свою очередь, производит дополнительное тепло. Обязательно защитите углы и поверхности, так как эти области наиболее подвержены замерзанию и повреждениям в раннем возрасте.

В экстремальных зимних условиях иногда теплоты гидратации недостаточно для поддержания адекватной температуры отверждения, и требуется дополнительное тепло. Дополнительное тепло может подаваться с помощью электрических бетонных одеял, водяных обогревателей и отапливаемых помещений. Конечно, использование дополнительного тепла увеличивает стоимость бетонирования в холодную погоду.

При использовании пламенных нагревателей для обогрева помещений обеспечьте надлежащую вытяжную вентиляцию, чтобы предотвратить обугливание бетона и проблемы с безопасностью угарного газа для рабочих.

Водяные нагреватели обеспечивают циркуляцию нагретой гликолево-водной жидкости через систему теплопередающих шлангов, размещенных на бетоне или опалубке. Как правило, шланги покрыты бетонными изоляционными покрытиями для улавливания и удержания тепла.

Топливные нагреватели для нагревательных кожухов должны иметь вентиляцию и не должны располагаться для прямого нагрева или высушивания бетона. Свежие бетонные поверхности, подвергшиеся воздействию углекислого газа от невентилируемых нагревателей, могут быть повреждены из-за карбонизации бетона. Карбонизация происходит, когда углекислый газ вступает в реакцию с продуктами гидратации цемента, создавая мягкую и известковую поверхность. Невентилируемые нагреватели также выделяют угарный газ. Конечно, высокие концентрации этих газов опасны для рабочих.

Защитите бетонные поверхности и углы от холода, накрыв все поверхности. 24-часовой период. В противном случае поверхность бетона может остывать слишком быстро, создавая температурные градиенты между поверхностью и внутренними частями бетона, и результирующие термические напряжения могут вызвать растрескивание поверхности. Подумайте о том, чтобы оставить изоляцию на месте и постепенно уменьшать количество источников тепла, пока температура бетона не остынет до средней температуры воздуха. Строка 5 в таблице 1 показывает максимально допустимое падение температуры поверхности в первые 24 часа после окончания защиты во избежание термического растрескивания поверхности.

Предварительное планирование является ключом к успешному бетонированию в холодную погоду. При разработке следующего плана бетонирования в холодную погоду рассмотрите три основные задачи: защитить бетон от раннего промерзания, защитить, чтобы обеспечить достаточный прирост прочности, и защитить от теплового удара и растрескивания.

Ссылки

ACI 301-10 Спецификации для структурного бетона, Американский институт бетона, www.concrete.org

ACI 306R-10 Руководство по бетонированию в холодную погоду, Американский институт бетона, www.concrete.org

Косматка С.Х. и Wilson, M.L., Design and Control of Concrete Mixtures , 15 ^th Edition, 2011, Portland Cement Association, www.cement.org