До скольки градусов можно заливать бетон без прогрева: Заливка бетона при минусовой температуре — особенности и технология

Сколько тепла выделяет бетон при схватывании?

Подробное описание того, почему бетон выделяет тепло при затвердевании, сколько тепла он выделяет и как получить бетон самого высокого качества.

Бетон является отличным проводником тепла, но он также выделяет тепло, которое повышает температуру бетона во время твердения. Почему отверждение бетона делает это? Простой ответ заключается в том, что вода, заполнители (камень, песок и гравий) и портландцемент запускают цепочку химических реакций, называемых гидратацией, которые повышают температуру бетона.

Тип бетона оказывает огромное влияние на тепло, которое он выделяет, и на продолжительность отверждения. Вот несколько самых популярных типов бетона и то, как стиль влияет на температуру бетона.

Это самый распространенный тип бетона. В нем нет добавок, изменяющих процесс отверждения, а это означает, что его можно будет использовать только в небольших проектах, где рассеивание тепла не имеет значения. Это будет самый распространенный тип, который вы найдете в строительной отрасли. Он используется в качестве внутреннего и внешнего бетона.

Состав этой бетонной смеси был изменен с добавлением добавок, помогающих процессу отверждения выделять меньше тепла. Это будет более популярный вариант для больших структур, которые уже будут иметь проблемы с высокой температурой, выделяемой из-за реакций в процессе гидратации.

Эта бетонная смесь производит наименьшее количество тепла. Бетон, который вы найдете, используется для крупных проектов, таких как плотины, мосты и огромные фундаменты.

Эти проекты должны быть дотошными в отношении того, какой рост температуры они позволяют построить в бетоне, иначе это может вызвать термическое растрескивание и разрушить проект. Они будут регулярно использовать большие машины, такие как охладители и чиллеры, чтобы помочь охладить бетон, поскольку они ускоряют процесс, пытаясь предотвратить перегрев бетона.

При высыхании бетона происходит экзотермическая реакция. Химическая реакция начинается, когда вода сталкивается со свежим бетоном, запуская процесс гидратации цемента. Распространенное заблуждение состоит в том, что бетон высыхает, поэтому он затвердевает. Это не совсем правильно. Он высыхает, но это происходит, когда происходит химическая реакция, экзотермический процесс, в котором молекулы воды продолжают использовать воду до тех пор, пока они не используют влагу и не превращают то, что осталось, в жесткий материал. Это происходит не из-за стандартного испарения воды, как думают многие.

Химическая реакция выделяет тепло для вытеснения энергии, связанной с химической реакцией, которая вызывает высокую температуру бетона. Когда гидратация производит тепло, это не проблема, если вы имеете дело с небольшими строительными проектами, такими как небольшие бетонные конструкции, пешеходные дорожки или бетонная плита, где высокая температура бетона может рассеиваться в воздухе и окружающей земле.

Вы должны быть осторожны с заливкой бетона, когда приступите к крупным строительным проектам, таким как мосты и плотины. Необходимо принимать специальные профилактические меры против жаркой погоды, температуры воздуха и внутреннего тепла, иначе вы вызовете тепловой стресс и останетесь с непригодной для использования бетонной конструкцией.

Ассоциация портландцемента заявляет, что на каждые сто фунтов бетона приходится повышение температуры на 10-15 градусов. Это означает, что необходимо контролировать выделяемое тепло, причем не только тепловыделение бетонных образцов, но и внешнюю температуру.

Во время схватывания бетонных материалов необходимо следить за тем, чтобы температура не превышала идеальную температуру затвердевания бетона, иначе частицы цемента затвердеют быстрее. Хотя это может звучать хорошо, если вы заливаете бетон и он слишком быстро сохнет, он может испытать тепловой удар, влияющий на затвердевание бетона. У вас не будет твердого конечного продукта; он станет хрупким и будет иметь низкую конечную прочность на сжатие, поэтому вам придется переделывать заливку бетона.

Бетон, отвержденный при более низких температурах окружающей среды, таких как 50 градусов или ниже, дольше остается влажным. В отличие от бетонирования в жаркую погоду, бетонирование в холодную погоду может привести к замерзанию бетона. Если он замерзнет, ​​бетон останется холодным, не достигнет надлежащей температуры твердения бетона и не наберет необходимой прочности. Это также создаст некачественный существенный элемент, который может треснуть или выйти из строя.

В идеальных условиях бетонные отверждения всегда следует заливать в теплую погоду, например, при 50-90 градусов температуры окружающего воздуха. Это может означать, что тому, кто наблюдает за отверждением бетона, возможно, придется изолировать или обернуть бетон в холодную погоду. Или им, возможно, придется попытаться охладить его, пока устанавливается жаркая погода. Вода может быть эффективным способом понизить температуру затвердевания бетона, если все сделано правильно.

Бетону требуется примерно 28 дней, чтобы завершить процесс отверждения. Хотя это не будет концом тепла в его жизни, бетон является тепловым материалом и будет поглощать любое тепло.

Бетон — матовый, неотражающий материал, который поглощает тепло от прямых солнечных лучей при контакте с ним. Свет — это форма энергии, которая не может отражаться от бетона, поэтому он поглощается и заставляет бетон нагреваться до более высоких температур. Он также поглощает тепло от земли и окружающего воздуха, что повышает температуру бетона.

Температура, при которой затвердевает бетон, очень важна, поскольку она играет огромную роль в конечной прочности бетона. Если бетон подвергается воздействию высоких температур окружающей среды во время отверждения, жаркая погода повысит температуру бетона, и он будет сохнуть слишком быстро, что сделает его более слабым продуктом.

Та же концепция применяется, когда температура бетона подвергается воздействию холода. Это приведет к слишком медленному высыханию бетона и сделает его более слабым и непригодным для использования.

Реакции, происходящие во время отверждения, зависят от молекул воды, способных завершить процесс. Если температура окружающей среды снаружи слишком высокая, а температура бетона становится слишком высокой, то в жаркую погоду вода в бетоне начнет испаряться. Если вода начнет испаряться, в смеси будет недостаточно молекул воды, что приведет к более слабому конечному продукту.

Температура бетона внутри не должна превышать 36 градусов по Фаренгейту по сравнению с температурой бетона снаружи. Если это произойдет, в бетоне могут начать образовываться термические трещины, и он может стать намного слабее.

Профессионалы, которые самостоятельно смешивают бетон на месте, могут корректировать ингредиенты, чтобы компенсировать жаркую погоду. Наличие большего количества одного компонента, чем другого, может резко изменить то, как гидратация влияет на температуру бетона.

Профессионалы чаще всего предпочитают заливать бетон в более прохладное время дня, чтобы избежать большей части жаркой погоды. Они будут продолжать распылять на него воду по мере высыхания, чтобы он оставался влажным и контролировал температуру бетона. Или они могут покрыть поверхность пластиком, чтобы повысить относительную влажность и удержать испаряющуюся воду до того, как она улетучится.

Если речь идет о более крупном объекте, таком как плотина, мост или фундамент небоскреба, специалисты по бетону должны быть более осторожны при укладке бетона. С проектами такого размера они, скорее всего, столкнутся с бетонированием в жаркую и холодную погоду. Возможно, им придется использовать коммерческие чиллеры для охлаждения бетона, чтобы он не перегревался. Им, возможно, придется тратить большую часть своего времени на укладку бетона небольшими сегментами за раз, чтобы снизить внутреннюю температуру.

В процессе отверждения бетона выделяется тепло, но для правильной работы он также должен проходить в полутеплой среде. Предположим, что на улице ниже самой низкой управляемой температуры в 50 градусов по Фаренгейту. В этом случае вода, используемая для химической реакции отверждения, начнет замерзать, и вы не сможете высушить бетон.

Заливка бетона на холоде так же плоха, как заливка бетона при чрезмерной жаре. Как есть способы охладить горячий бетон, чтобы он мог застыть, так и способы сохранить холодный бетон теплым для правильного затвердевания.

Самый распространенный и один из лучших вариантов – использовать одеяло с термической сушкой. Он будет распределяться по бетону и изолировать его от холода, поддерживая соответствующую относительную влажность и удерживая тепло от процесса гидратации в бетоне. Некоторые компании также предлагают эти термоодеяла с подогревом, который нагревается, заставляя бетон более эффективно удерживать температуру.

Бетон проходит ряд реакций по мере высыхания. При прохождении ответов будет выделяться большое количество тепла, которое необходимо контролировать с помощью внешних методов. Теперь вы знаете различные способы охлаждения бетона и оптимальные температуры для успешного процесса отверждения.

Мы обсудили, что холод может быть столь же вредным, как и жара, и что если вы пытаетесь залить бетон в холодную погоду, у вас есть варианты, которые помогут вам сохранить бетон теплым. Вам придется это сделать, если вы надеетесь получить пригодный для использования кусок бетона.

Бетон выделяет тепло. Независимо от того, являетесь ли вы подрядчиком, заливающим фундамент для жилого дома или заливающим бетон для следующей плотины пылесоса, вы должны знать температуру своего бетона, держать ее под контролем и надеяться, что у вас будет годный к употреблению кусок, когда вы закончите.

Использование лучистого тепла для бетонных плит в холодную погоду

Будь то 90 градусов и солнце или минусовая температура и снег, заливка бетона происходит круглый год на коммерческих строительных проектах. Но более низкие температуры не идеальны для отверждения плит. Чтобы решить эту проблему, самостоятельная команда Granger Construction использует постоянных шланга для оттаивания грунта , чтобы улучшить качество плиты на бетонном основании во время заливки бетона в холодную погоду.

БОЛЬШИЕ ПРОБЛЕМЫ ИЗ-ЗА НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР

Подрядчики сталкиваются с тремя основными проблемами при заливке бетона в холодную погоду:

1. Более длительное время схватывания: Чем ниже температура, тем больше времени требуется бетонным материалам для первоначального схватывания. Это означает более продолжительный рабочий день для отделочных бригад, что, в свою очередь, увеличивает затраты на работу.
2. Повреждение от замерзания: Свежезамешанный бетон замерзает при 29 градусах по Фаренгейту. Следовательно, заливка при температуре, близкой или ниже этой температуры, может замерзнуть до того, как бетон затвердеет должным образом. Замораживание неприемлемо, так как оно ухудшает долговечность и производительность плиты.
3. Более низкая скорость набора прочности: Более низкие температуры также снижают скорость набора прочности, увеличивая время до снятия защиты и, возможно, повышая стоимость проекта.

ШЛАНГИ ДЛЯ ОТТАИВАНИЯ НА ЗЕМЛЕ

Чтобы устранить эти проблемы в холодную погоду, подрядчики в течение многих лет использовали шланги для оттаивания на земле, следуя этим традиционным шагам:

1. Поместите шланги над земляным полотном и используйте переносные нагреватели для перекачивания теплого раствора гликоля и воды. через шланги.
2. Накройте шланги одеялами, чтобы улавливать и распределять тепло по земляному полотну.
3. Когда земляное полотно достаточно прогреется, снимите одеяла и шланги, чтобы начать заливку бетона.
4. После укладки бетона накройте его слоем одеял, затем шлангами и верхним слоем одеял.
5. Когда бетон достигнет желаемой прочности, снимите верхний слой одеял. Затем снимите шланги и последний слой покрытия.

При таком подходе бригады могут повторно использовать одни и те же шланги в нескольких проектах.

ОТЛИЧИЕ GRANGER

Нарушая традиции, компания Granger обнаружила значительные преимущества от использования постоянных шлангов для оттаивания грунта по сравнению с временными:

1. Сокращение трудозатрат: Использование постоянных шлангов устраняет несколько этапов процесса укладки бетона, сокращая трудозатраты. . Мало того, что бригадам больше не нужно размещать, снимать, заменять, а затем снова снимать шланги во время проекта, им также больше не нужно переделывать территорию из-за пешеходного движения из-за размещения шлангов. Наличие постоянных шлангов также снижает вероятность случайного добавления отверстий в пароизоляции при перемещении временных шлангов.
2. Лучшее качество: При использовании традиционных методов к тому времени, когда бригады завершают укладку бетона на крупных объектах (например, 40 000 SF), как грунтовое основание, так и сам бетон успевают остыть и, возможно, замерзнуть. Однако, если используются постоянные шланги, бригады могут поддерживать идеальную температуру в течение всей заливки. Точно так же этот постоянный источник тепла снижает вероятность вздутия при резких перепадах температуры и, в конечном счете, приводит к более качественному продукту для клиента.
3. Более предсказуемое отверждение: Если оставить шланги на месте, бетон затвердеет изнутри. Это сокращает время отверждения, а контролируемая среда также повышает надежность затвердевания бетона в соответствии с графиком. В свою очередь, эта предсказуемость позволяет подрядчикам лучше планировать другие профессии, которые должны работать в этом районе и вокруг него.

Помимо пользы от самого процесса укладки бетона, бригады могут использовать постоянные шланги в качестве постоянного источника тепла во время других строительных работ.