Минимальная температура заливки бетона: Как влияет температура на прочность бетона?

При какой температуре можно заливать бетон на улице: укладка фундамента

Из-за разных обстоятельств сроки строительства могут измениться, например, приходится переносить работы, требующие подходящей погоды. Прежде всего это относится к заливке монолитных бетонных конструкций. Этот материал изменяет показатели скорости схватывания в зависимости от температуры окружающей среды. В закрытом пространстве можно создать необходимый микроклимат, чтобы процесс застывания был равномерный. Для наружных работ нужно знать оптимальную температуру для заливки бетона на улице.

Содержание

1. При какой температуре можно заливать бетон на улице
2. Есть ли минимальные и максимальные ограничения для проведения работ
3. Влияние отрицательной температуры на твердение бетона
4. Как залить бетон зимой при низких температурах
5. Метод термоса
6. Электронагрев бетонной смеси
7. Паропрогрев бетона в зимнее время
8. Специальные противоморозные добавки для раствора
9. Особенности бетонирования в условиях сухого жаркого климата

При какой температуре можно заливать бетон на улице

Бетонный раствор используют для получения монолитной конструкции. Конструктивные элементы здания не должны иметь трещин, полостей или разрывов в результате твердения материала.

За 4 недели обычно набирается полная прочность. В это время происходит гидратация цемента в составе бетона. Первая стадия этого процесса – схватывание. Гранулы цемента реагируют на контакт с водой и образуют кристаллы, которые впоследствии скрепляются между собой. Этот процесс длится первые 7-10 часов.

Вторая стадия – твердение бетона (набор прочности). В реакцию с водой вступает клинкерная составляющая, формируя силикатную структуру будущего монолита. Небольшие кристаллы соединяются, образуя пористую поверхность.

Вода непрерывно участвует в процессе твердения, поэтому она не должна замерзать или испаряться. То есть нормальный процесс набора прочности не может проходить в жару или в холод.

Рекомендованная температура для работы с бетонным раствором составляет +20°C.

Приемлемая температура должна быть не только в первые 10 часов после заливки раствора, но и на протяжении 28 дней, пока монолит набирает прочность. Нагружать поверхность в этот период нельзя.

При несоблюдении температурного режима время ожидания увеличивается. Если продолжить работы, не дожидаясь полного затвердевания, монолит может покрыться трещинами, на поверхности образуется грибок, а вся конструкция станет непригодной для эксплуатации.

Есть ли минимальные и максимальные ограничения для проведения работ

Иногда обстоятельства складываются так, что работы необходимо проводить жарким летом или в мороз зимой. Существуют температурные показатели, за которые нельзя выходить.

Минимальная температура застывания бетона, при которой можно заливать раствор без добавления присадок и дополнительного подогрева составляет +5°C.

Минимальная температура, при которой заливают бетон без присадок -3°C (при этом температура раствора должна поддерживаться на уровне +10°C не менее трех дней).

Различные добавки и методы подогрева раствора или арматуры позволяют проводить заливку бетона при минусовой температуре.

Максимальная температура для работы с бетоном: +25°C. При более жаркой погоде работы проводят в разы быстрее, так как схватывание бетона происходит за меньшее время. Залитую поверхность дополнительно увлажняют каждые 2-3 часа.

Влияние отрицательной температуры на твердение бетона

При температуре выше +5°C гидратация цемента происходит нормально. Если температура внезапно опустится ниже 0°C, то вода в смеси замерзнет и процесс замрет. При этом в растворе останутся кристаллы, которые начали образовываться в теплой смеси. Зимний бетон твердеет значительно дольше. Если в него не добавлять присадок и не подогревать, то монолит будет неоднородный, с трещинами.

Если после замерзания раствор нагреть и растопить воду, то новые связи будут образовываться неправильно и монолит не получит необходимой прочности.

Как залить бетон зимой при низких температурах

Иногда строительные работы выполняют зимой. Например, при возведении здания на сыпучих грунтах. Заливка бетона зимой дешевле из-за уменьшения цены на работы и материалы. Минус работы в мороз – большой период застывания. Кроме добавления присадок, есть методы физического обогрева смеси или конструкции.

Метод термоса

Твердение цементного раствора – экзотермическая реакция, в результате которой выделяется большое количество тепла. Таким образом залитый раствор обогревает сам себя. Чтобы увеличить время остывания, залитую конструкцию укрывают теплоизоляционным материалом. Даже при температуре значительно ниже 0°C бетон успевает набрать прочность до полного охлаждения.

Изначально температура раствора должна быть не ниже +10°C. При нагреве до 25-45°C результат значительно лучше.

Чтобы избежать разрушения, в начале работ делают технологический расчет, в котором учитывают объем конструкции, среднесуточную температуру и теплопотери.

Электронагрев бетонной смеси

Этот метод позволяет прогреть смесь равномерно, при этом повышаются его прочность, увеличивается срок эксплуатации.

Метод основан на способности цемента проводить электричество. Электроды монтируют внутри раствора и на поверхности, от трансформатора подается напряжение. Параметры зависят от марки цемента, температуры воздуха, объема и формы конструкции.

Виды электродов для обогрева:

• Полосовые. Используют для нагрева горизонтальных конструкций. Представляют собой металлические полосы шириной до 5 см.
• Стержневые. Отрезки арматуры диаметром до 12 мм устанавливают рядами. Расстояние между стержнями определяют на практике.
• Струнные. Используют для вертикальных конструкций, представляют собой арматуру диаметром до 15 мм и длиной до 3 м.

Электроды размещают в залитом растворе по схеме: не ближе 3 см к опалубке, не ближе 10 см к технологическому шву, расстояние между стержнями электродов и стержнями каркасной арматуры – 5-15 см, минимальное расстояние между рабочими элементами – 20 см.

Обязательное условие электронагрева смеси – дополнительная теплоизоляция.

Электроды подключаются к генератору, подающему переменный ток. Постоянный ток при прогреве использовать нельзя, так как он провоцирует электролиз, и молекулы воды разрушаются, гидратации цемента не происходит.

Не рекомендуется использовать сварочный аппарат для подогрева, так как он может быстро выйти из строя.

Метод электроподогрева имеет ряд минусов:

• Большие затраты на расходные материалы (электроды остаются в монолите).
• Большие затраты на электроэнергию (порядка 1000 кВ на 3-5 м3 раствора).
• Необходимость проведения дополнительных расчетов.

Паропрогрев бетона в зимнее время

Метод применяют на объектах, где уже есть большой объем пара и недостаточно электроэнергии. Недостаток метода – большие теплопотери.

Пар доставляют к раствору через капиллярную опалубку, а также запусканием пара в тепляки и паровые рубашки. Давление и температура пара зависят от марки цемента, из которого сделан бетон.

Рубашка – это пространство между опалубкой и паронепроницаемой облицовкой, по которому под давлением циркулирует нагретый влажный воздух. Расстояние между местами подачи пара – не больше 2 м. Рубашками обогревают вертикальные конструкции, а также межэтажные перекрытия. Прогрев таким способом неравномерный, с большими теплопотерями.

Тепляк – съемная, переносная конструкция, которую используют для нагрева фундаментов, подошв здания. Пар подается в тепляк по шлангу.

Капиллярная опалубка – самый эффективный способ. Состоит из деревянных щитов с пазами, зашитыми металлическими полосками. Внизу щита расположен штуцер, через который подается пар. Снаружи щиты имеют дополнительное утепление. Такой способ имеет хорошие показатели теплообработки раствора.

Специальные противоморозные добавки для раствора

С целью повышения морозостойкости применяют специальные химические компоненты. Они дают возможность проводить работы до температуры -25°C.

Присадки – повышают гидратацию в условиях заморозков. Ускоряют схватывание и затвердевание в комплексе с дополнительным обогревом бетона.

Антифризы – составы, увеличивающие схватывающие свойства раствора при любых условиях работы.

• Формиат натрия. Увеличивает скопление солей в монолите, используется только вместе с пластификаторами.
• Хлорид натрия. Провоцирует коррозию арматуры, препятствует быстрому загустению раствора. Подходит для смесей на основе портландцемента.
• Нитрит натрия. Не используют для глиноземных смесей. Работа с раствором становится возможна до -15°C.
• Карбонат кальция (поташ). Увеличивает диапазон температур для работы до -30о.

Пластификаторы – повышают плотность смеси, сокращая затраты на цемент и воду. Время работы с бетоном с этими добавками значительно больше, что позволяет не торопиться при укладке.

Ускоритель затвердевания – сокращают время работы, увеличивают прочность готовых монолитов, но уменьшают пластичность бетона.

Комплексные добавки – совмещают несколько способов улучшения морозостойких качеств.

Нюансы использования добавок:

• Учитывают условия эксплуатации бетонной конструкции. Например, если монолит будет подвергаться интенсивному воздействию газа, в состав бетонного раствора не должны входить добавки, полученные в результате реакции кальция и соляной кислоты.
• Самостоятельно смешивать присадки для улучшения разных свойств раствора не рекомендуется. Входящие в состав химические элементы могут негативно взаимодействовать друг с другом. Лучше использовать готовые комплексные присадки.
• Наличие выпускных и закладных элементов подразумевает использование антифриза. Он добавляется в раствор на этапе замешивания.

Особенности бетонирования в условиях сухого жаркого климата

Повышенная температура воздуха также нежелательна для работ по заливке бетонных конструкций. В процессе замешивания раствора нагреваются все составные части, поэтому схватывание происходит очень быстро.

Из-за высокой температуры и низкой влажности гидратация цемента ускоряется. Связи в молекулах образуются за слишком короткий промежуток времени, и бетон может начать схватываться еще до попадания в форму. Очень быстрое схватывание влечет ускорение экзотермической реакции. Зимой это становится только плюсом в работе. Летом в жару бетон нужно дополнительно охлаждать.

Первое правило работы летом: составные части бетонной смеси не должны находиться под открытым Солнцем до начала использования. Их лучше хранить в тени под навесом или накрыть брезентом.

Чтобы понизить температуру раствора, можно заливать в него холодную воду. При строительстве частного дома используют воду из колодца или скважины.

Некоторые строители добавляют куски льда в бетономешалку, чтобы охладить материалы. При этом обязательно учитывают водно-цементный состав.

По возможности укладку бетона производят вечером или ночью, чтобы избежать долгого попадания на поверхность прямых солнечных лучей. Сильный ветер также негативно влияет на процесс схватывания раствора. Готовую конструкцию накрывают полиэтиленом, чтобы предотвратить чрезмерный обдув.

Укрытие полиэтиленом имеет еще одну функцию: в жаркую погоду под материалом скапливается конденсат, который дополнительно увлажняет бетонную поверхность. Дополнительно нужно поливать всю конструкцию водой не реже одного раза в 2-3 часа. Рекомендуют делать непрерывное увлажнение монолита, например, с помощью системы садового полива.

Зимнее бетонирование — Betoonimeister

Совместное влияние ветра и температуры воздуха на тепловые потери.
При проведении заливки бетона под открытым небом в Эстонии помимо температуры следует учитывать также влияние ветра. Ветер следует рассматривать как фактор, усиливающий влияние холода. Приведенная таблица показывает совместное влияние ветра и температуры на тепловые потери. При значениях, данных на сером фоне, необходимо использовать методы зимнего бетонирования или отложить заливку бетона.

Затвердевающую бетонную конструкцию следует защищать от холода и ветра и при необходимости согревать в течение 3-5 суток. При зимнем бетонировании надлежит использовать тепло свежей бетонной смеси и выделяющееся в процессе твердения бетона тепло. При зимнем бетонировании необходимо как можно быстрее после заливки бетонной смеси ветроустойчиво закрыть залитую конструкцию. Использовать в соответствии с необходимостью покрытие из теплоизоляционного материала. Бетонная смесь более высокого класса по прочности на сжатие выделяет при твердении больше тепла, что следует эффективно использовать для ускорения процесса твердения.

Согревание бетона имеет важное значение прежде всего зимой. Для производства предварительно подогретой бетонной смеси в зимних условиях Betoonimeister должен нести дополнительные расходы на подогрев заполнителей и воды. При транспортировке теплой или горячей бетонной смеси, качке и заливке бетона следует учитывать более короткое время схватывания бетона и быстрое снижение обрабатываемости. Кроме того в зимних условиях производство бетонных смесей осуществляется медленнее, чем летом, что следует учитывать при планировании бетонозаливочных работ.

В качестве предварительно подогретого бетона рассматривается изготовленная на бетонном заводе смесь, заполнители и вода в которой подогреты до такой степени, которая обеспечивает требуемую температуру поставляемой бетонной смеси при ее доставке на строительную площадку.

Целью предварительного подогрева является обеспечение в качестве минимального требования начала реакции твердения после транспортировки и заливки бетонной смеси. В более широком смысле целями являются ускорение увеличения прочности бетона и уменьшение потребности согревания на строительной площадке. Температура предварительно подогретого бетона на заводе не превышает +30 ˚C.

Как правило, предварительно подогретые бетонные смеси подразделяются следующим образом:

• теплая бетонная смесь, когда температура отпуска бетонной смеси до +18 ˚C;
• горячая бетонная смесь, когда температура отпуска бетонной смеси до +30 ˚C.

Температура отпуска бетонной смеси на заводе учитывает температуру поставки бетонной смеси на стройплощадку и тепловые потери при транспортировке.

Достичь нужной температуры предварительно подогретой бетонной смеси проще всего за счет подгрева используемой в смеси воды, поскольку особая теплоемкость воды в пять раз выше, чем у заполнителей, а подогрев воды не составляет сложности, по этой причине воду подогревают в первую очередь и до более высокой температуры, чем остальные ингредиенты. Температуру воды должна быть возможность просто измерять и проверять. При предварительном подогреве температура воды не должна превышать +65 ˚C, поскольку в этом случае в начальной фазе смешивания, когда вода еще не соприкоснулась с заполнителями и ее температура вследствие этого снизилась, может начаться внезапное схватывание цемента. Такой бетон уже не является транспортабельным, и на стройплощадку будет доставлен полузатвердевший бетон.

При изготовлении бетона зимой дополнительную проблему представляет собой также достижение соответствия требованиям замерзших или заснеженных заполнителей, особенно при их разморозке паром.
В зависимости от температуры наружного воздуха и бетонной смеси можно подогревать все виды заполнителей или только часть из них. Тем не менее, все заполнители нужно разморозить. Подмешивание заледеневших заполнителей в бетонную смесь отрицательно сказывается на конечном результате и поэтому запрещено.

Руководство по заливке бетона в холодную погоду

Процесс правильного отверждения бетона чрезвычайно важен для обеспечения того, чтобы конечный продукт приобрел достаточную прочность и правильный структурный состав для долговечности. Но отверждение бетона — это не просто оставить его сохнуть, есть ряд шагов и мер предосторожности, которые необходимо предпринять, чтобы не нарушить целостность смеси. Одним из таких важных соображений является температура окружающей среды вокруг только что залитого бетона.

Бетон должен быть защищен от замерзания в течение первых 24 часов или до достижения минимальной прочности 500 фунтов на квадратный дюйм (psi) после заливки. Если бетон становится слишком холодным во время затвердевания, он может потерять большую часть своей общей прочности. Американский институт бетона (ACI) определяет «слишком холодно», когда более трех дней подряд средняя дневная температура ниже 40 градусов по Фаренгейту. Если это так, то необходимо применять специальные методы и меры предосторожности.

Если она замерзнет после свежезалитого бетона, смесь рискует потерять большую часть своей прочности. На самом деле, бетон может потерять до 50% своей конечной прочности, если слишком быстро станет слишком холодным. Это происходит из-за расширения в результате замерзания карманов влаги, подобно тому, как бутылка с водой расширяется при замерзании. Однако, если приняты надлежащие меры предосторожности и советы по подготовке, бетон, который затвердевает в более холодную погоду, на самом деле предпочтительнее бетона, затвердевающего в более теплую погоду, поскольку более медленное время высыхания помогает увеличить его прочность и долговечность.

Для успешной заливки и отверждения бетона в холодные периоды вы должны принять определенные меры предосторожности и применять определенные методы до, во время и после процесса отверждения.

• Перед заливкой. Перед заливкой рекомендуется подогреть составляющий материал (заполнитель и воду), чтобы убедиться, что бетон имеет нужную температуру. Важно нагревать воду и гравий или песок, а не сам бетон, так как это может повлиять на его естественные свойства.

  Если на строительной площадке слишком холодно, лучше всего медленно нагревать бетонную смесь, работая партиями, нагревая только то количество воды и заполнителя, которое необходимо в данный момент, а не все количество.

  Кроме того, лучше избегать использования шлакового цемента или летучей золы в холодное время года. Эти компоненты требуют больше времени для схватывания и выделяют меньше внутреннего тепла, что приводит к слишком холодной смеси.

• Во время заливки. Поскольку бетон затвердевает дольше в холодные месяцы, процесс заливки займет больше времени, так как бригадам необходимо дождаться, пока смесь достигнет своего первоначального состояния. Чтобы обеспечить постоянную температуру залитого бетона в течение этого начального периода, рабочие могут установить барьеры для защиты от сильного ветра, называемые ветрозащитными полосами, для предотвращения преждевременного охлаждения.

  Если температура начнет сильно падать, возможно, потребуется установка теплозащитных кожухов. Как правило, эти ограждения изготавливаются из брезента, брезента, дерева или полиэтиленовых листов. Некоторые команды выбирают корпуса из жесткого пластика в сочетании с электрическими нагревателями. Если вы решите использовать обогреватели, работающие на топливе, то лучше всего использовать обогреватели с непрямым пламенем. Это означает, что теплый воздух направляется в корпус из внешнего источника. Хранение источника топлива снаружи обеспечивает больший контроль над внутренней температурой кожуха, а также является более безопасным в случае пожара.

• После заливки. Если для лучшего укладки бетона используются формы, оставьте их на месте как можно дольше. Они могут помочь сохранить тепло и предотвратить преждевременное высыхание. Это особенно применимо к краям и углам, поскольку они особенно уязвимы. Кроме того, некоторые бригады используют одеяла для отверждения бетона или изолированные одеяла для поддержания нужного уровня тепла.

  Пока бетон затвердевает, вы можете проверить внутреннюю температуру с помощью инфракрасного датчика температуры. Оптимальная температура для бетона составляет не менее 40 градусов по Фаренгейту.

  Перед завершением процесса подождите, пока не испарится вся отработанная вода. Сбрасываемая вода — это жидкость, поднимающаяся на поверхность в результате подъема избыточной влаги к верхней части плиты из-за сил расширения, связанных с процессом отверждения. Поскольку бетон, залитый в холодную погоду, имеет гораздо более медленное время отверждения, кровотечение также начнется медленнее. Рабочие должны быть готовы справиться с большим количеством отработанной воды, чем обычно. Лучше не поливать бетон при особенно низких температурах, так как избыток воды замерзнет и повредит плиту.

  Если вас беспокоит слишком быстрое высыхание бетона, вы можете прокачать бетон горячим паром, чтобы поддерживать постоянный уровень влажности. Это предотвратит слишком быстрое высыхание и растрескивание бетона. Некоторые команды также защищают свой бетон, нанося герметик, чтобы защитить его от попадания воды внутрь, что может значительно сократить его общий срок службы.

Американский институт бетона (ACI) рекомендует определенные минимальные периоды отверждения в зависимости от типа бетона.

• ASTM C 150 Цемент типа I: 7 дней
• ASTM C 150 Цемент типа II: 10 дней
• ASTM C 150 Цемент типа III: 3 дня
• ASTM C 150 Цемент типа IV или V: 14 дней
• Цементы ASTM C 595, C 845, C 1157: различаются

Строительные бригады, работающие при таких отрицательных температурах, также должны учитывать личную безопасность. Рекомендуется носить перчатки, головные уборы и шлемы, поскольку тепло тела теряется в основном через голову и конечности. Кроме того, следует надевать ветровки или тяжелые куртки для защиты от резкого и сильного ветра, который может возникнуть. Отправляясь на разминку, рекомендуется медленно повышать температуру тела, надев теплую и сухую одежду. Любое воздействие сильной жары, например, погружение холодных ног в горячую воду или принятие слишком теплой ванны, может вызвать шок и привести к боли и спазмам.

Специалисты по бетону A-Core обслуживают регион Юта с 1947 года. Это ведущая команда обученных специалистов по бетону, стремящихся обеспечить наилучшее обслуживание клиентов и качество работы. Мы обладаем опытом в различных бетонных услугах, включая резку бетона, колонковое бурение, заливку бетона, снос, георадарное сканирование, а также шлифовку и нарезку канавок. Имея лицензии на обслуживание более чем в 12 штатах, мы здесь, чтобы помочь вам во всех ваших конкретных потребностях. Позвоните нам сегодня, чтобы записаться на прием.

Заливка бетона в холодную погоду во промывке, Нью-Йорк

Заливка бетона в холодную погоду

Автор: Best Concrete Mix Corp | 06 ноября 2020 г.

Заливка бетона для любых строительных работ требует большой подготовки, но заливка бетона в холодную погоду сопряжена с дополнительными трудностями. Когда вы заливаете бетон при более низких температурах, его необходимо защищать от замерзания вскоре после заливки. Свежий бетон, застывший в течение первых 24 часов, может потерять 50% прочности после затвердевания. Существуют различные меры предосторожности, которые вы можете предпринять, чтобы бетон, уложенный зимой, работал так же, как бетон, уложенный в любое другое время года.

Заливка бетона в холодную погоду отличается

Бетон схватывается намного медленнее в холодную погоду. Американский институт бетона предоставляет рекомендации по бетонированию в холодную погоду, которые предоставляют производителям бетона и подрядчикам одни из лучших способов защиты бетона при падении температуры.

Основной задачей является сохранение температуры бетона в течение первых 48 часов для обеспечения нормального набора прочности. Температура бетона должна быть равна или выше 40 градусов по Фаренгейту, иначе процесс отверждения замедлится или даже может полностью остановиться. Бетон должен затвердеть до воздействия отрицательных температур, чтобы он приобрел необходимую прочность для безопасного снятия опалубки, предотвращения растрескивания и поддержания предполагаемой функции конструкции.

Советы по заливке бетона в холодную погоду

Вы найдете множество советов по заливке бетона в холодную погоду, чтобы предотвратить проблемы с отверждением и обеспечить необходимую проектную прочность. Прежде чем вы задумаетесь о бетонировании, вы должны определить защиту от холода, необходимую для типа бетонной смеси, которую вы будете использовать в своем проекте. Рассмотрите подогретую бетонную смесь, спросите о добавлении в смесь ускорителя, чтобы ускорить время схватывания, или запросите бетон с низкой посадкой и минимальным соотношением воды и цемента, чтобы уменьшить кровотечение и сократить время схватывания.

После того, как вы выбрали тип бетона, который будете использовать, узнайте обо всех особенностях или требованиях к прочности бетона, чтобы вы были должным образом подготовлены к его защите при определенных температурах. Ведите точную запись температуры бетона и наружной температуры на протяжении всего проекта, чтобы вы точно знали, когда нужно учитывать эти особые соображения. Другие советы включают в себя:

• Используйте нагреватели, чтобы оттаять мерзлый грунт или растопить снег и лед перед заливкой бетона
• Убедитесь, что бетон имеет достаточное количество воздухововлекающих пустот, чтобы противостоять воздействию замерзания и оттаивания
• Накройте бетон пленкой для отверждения в период гидратации, чтобы сохранить тепло, предотвратить замерзание и ускорить процесс отверждения
• Используйте изоляционные одеяла или ветрозащитные и защищенные от непогоды обогреваемые кожухи в течение трех-семи дней, чтобы поддерживать температуру бетона выше 50 градусов по Фаренгейту
• После использования одеял или ограждений поддерживайте температуру бетона выше 40 градусов по Фаренгейту еще как минимум четыре дня
• Постепенно охлаждайте бетонные поверхности после окончания периода защиты, чтобы уменьшить вероятность растрескивания из-за термических напряжений
• Избегайте запуска процесса окончательной отделки при наличии стравливаемой воды
• Используйте пылесос или швабру для удаления стоячей стравливаемой воды, которая не испаряется

Получение качественного бетона для заливки в холодную погоду

Компания Best Concrete Mix Corp.