Можно ли заливать в минусовую температуру фундамент: Заливка бетона при минусовой температуре — особенности и технология

Методы строительства фундамента при минусовой температуре

Фундамент – основа дома, поэтому его закладка требует предельной внимательности и соблюдения определенных норм. Нужно учитывать все факторы, в том числе и погодные условия.

Как известно, именно от фундамента и от того, как он заложен, зависит дальнейшая эксплуатация здания. Именно поэтому к его закладке подходят со всей ответственностью. Считается, что более благоприятный период для бетонных работ является теплое время года. Однако, строительство дома – дело трудоемкое и требует много времени, оно может затянуться надолго до первых холодов. Как быть в такой ситуации?

Безусловно, по всем строительным нормам и правилам заливать бетон при минусовой температуре нежелательно. Одна из причин того является то, что бетон может разрушаться при минусовой температуре, так как вода, которая входит в состав цемента начинает замерзать, потом образуются трещины. Помимо этого, при неблагоприятных температурных условиях процесс твердения бетонной смеси останавливается. Однако, существует исключение — морозостойкий бетон.

Все мы знаем, что наша страна большая, и некоторые районы и области расположены там, где температура воздуха чаще всего минусовая. Тогда как быть жителям, которые хотят построить дом? Современные технологии разработали для таких случаев некоторые приемы, позволяющие им заливать бетон без нарушения естественных процессов твердения.

Заливка бетона в условиях мороза

Прежде чем залить фундамент при минусовой температуре, необходимо создать благоприятные условия, которые не будут способствовать замерзанию бетонной смеси. Вот некоторые советы для создания таких условий:

1. Следует повысить температуру бетонной смеси за счет подогрева до того момента, пока она не достигнет критической прочности;
2. Обогреть изнутри с помощью электроэнергии;
3. Обогреть снаружи с помощью электричества или действия пара;
4. Использование теплоизоляционной опалубки с применением утеплителя;
5. Введение специальных компонентов в бетонный раствор, которые препятствуют возникновению застыванию.

Каждый из представленных методов имеет свои особенности, поэтому, чтобы подобрать правильный метод, следует обратить внимание на устройство подземной части строения.

Подогреваем фундамент

Для подогрева бетона при заливке фундамента смесь готовят на основе воды с температурой от 60 до 90 градусов. Следует учесть, что такой способ можно использовать только при температуре выше -15 градусов.

Обогрев изнутри и снаружи

Внутренний разогрев подошвы заключается в следующем. В соответствии с явлением кондукции (передача тепла от теплого холодному) обогревается только часть будущей постройки. И эта часть – бетонный фундамент. Обогрев осуществляется за счет электрического тока. Наружный обогрев можно сделать с помощью специальной передвижной опалубки, имеющей нагревательные элементы, которые в свою очередь за счет электроэнергии и действия пара выделяют тепло.

Минусы этих способов заключаются в том, технология обогрева весьма сложная, необходима, прежде всего, консультация специалиста. Более того, чтобы осуществить такой обогрев потребуется значительная сумма денег, т.к. цена довольно высокая. Однако применять данный способ разрешается даже при -25 градусах.

Теплоизоляция конструкций

Существует и более простой метод обогрева. Утеплить конструкцию можно с помощью опалубки или же сыпучим, листовым материалом. В данном случае будет работать принцип термоса: необходимое количество тепла будет выделяться при твердении цементного раствора, которого достаточно для того, чтобы обогреть конструкцию. Однако при сильно низких температурах этот метод перестает функционировать, а значить использовать его нежелательно. Но есть выход из положения: возможно его использование совместно с другим методом, что значительно улучшит результат. Кроме всего прочего, необходимо утеплить и защитить сам фундамент от возможных осадков: после того, как закончите заливку, покройте его слоем опилок.

Примеси для поддержания температуры бетона

Этот способ представляет собой введение в цементную смесь вместе с подогретой водой специальных добавок. Они значительно замедляют ее твердение. Добавки изготовлены на основе хлоридов калия и натрия или соли. В раствор необходимо добавить от 2 до 15 процентов компонентов (количество зависит от погоды и состава самого цемента).

Однако прежде чем применять тот или иной пластификатор следует учесть, что не все сочетаются с той или иной арматурой. Поэтому перед тем как добавить их в цементный раствор нужно внимательно изучить инструкцию. Следует помнить, что, если применяются добавки в смеси, не следует исключать прогревание смеси и утепление опалубки.

Преимущества работ при отрицательных температурах

Несмотря на то, что погодные условия с плюсовой температурой являются наиболее благоприятными для закладки фундамента, минусовая температура также имеет свои преимущества:

1. Если работы идут на хрупких грунтах, то при тепле они рассыпаются, а в холод сохраняют свою форму, что значительно упрощает строительство;
2. Возможны работы в суровых природных условиях, в тех районах, где теплый период очень короткий;
3. Экономия денежных расходов на строительные материалы, так как зимой спрос снижается, соответственно цены уменьшаются.

Закладка фундамента в холодное время года весьма проблематична и имеет много своих особенностей и недостатков. Вы сможете сэкономить на материалах, но осуществить сам монтаж будет сложно и затратно, так как вам понадобится больше рабочих рук для того, чтобы вырыть котлован или траншеи, так как грунт мерзлый.

Более того, строительство будет продвигаться медленными темпами, а поэтому вам понадобиться дополнительное место для рабочих. Несмотря на то, что на многие материалы делают скидки, цена качественного бетона остается неизменной.

Итак, в данной статье мы вам рассказали о том, можно ли заливать фундамент при температуре ниже 0º и как это делать.

Вывод: возведение фундамента возможно – следовать рекомендациям, контролировать процесс закладки. Современные технологии упростят рабочий процесс.

Температура заливки бетона без добавок

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

Содержание

• 1 Оптимальные параметры микроклимата для заливки бетона
• 2 Когда фундамент заливают в мороз?
• 3 Специальные добавки в раствор
• 4 Прогревание раствора
• 5 Наружное утепление

Оптимальные параметры микроклимата для заливки бетона

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

Когда фундамент заливают в мороз?

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

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

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

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

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

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

Специальные добавки в раствор

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

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

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

Прогревание раствора

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

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

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

Наружное утепление

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

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

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

Бетон для холодной погоды | JLC Онлайн

[Примечание редактора от 02.03.2022: ACI 306 был обновлен в 2016 г., и ссылка на документ указывает на версию ACI 306 2016 г.]

В декабрьский день 2014 года при температуре 9°F подрядчик по бетону из Коннектикута Деннис Пуринтон заливал плиту на грунт. Это была та работа, которую Пуринтон уже достаточно часто проделывал раньше. Но на этот раз у него была небольшая аудитория экспертов и представителей поставщиков со всей бетонной промышленности — некоторые из них, как и сам Пуринтон, члены консенсусного комитета, который создает ACI 306, Руководство

Целью Пуринтона было продемонстрировать своей аудитории — и, соответственно, всему комитету ACI 306 — то, что он уже знал из многолетнего опыта работы в условиях Новой Англии: «Бетон очень, очень хорошо работает в холодную погоду. ”

ACI 306 — это не код и даже не стандарт. Это рекомендательный документ, который помогает профессионалам в бетонной промышленности понять, как достичь своих целей, когда температура наружного воздуха падает до точки замерзания. Инсайдеры комитета говорят, что издание документа 2010 года, в котором отражены достижения в области технологий и практики бетона, которые развились с момента предыдущего обновления в 1988 году, было значительным обновлением (подробнее см.

Стены подвала в холодную погоду

Работа Денниса Пуринтона по укладке плит в холодную погоду следует по стопам более ранней программы, проведенной Ассоциацией бетонных фундаментов (CFA), торговой группой со штаб-квартирой в Маунт-Вернон, штат Айова. С 2001 по 2004 год подрядчики CFA изучали практические пределы укладки бетона на стены подвала зимой. Ассоциация разработала десятки бетонных смесей с использованием различных цементов и добавок и проверила характеристики бетона в холодных условиях. (Подробнее см. «Pour It On» Теда Кушмана, Builder 9./05).

Для каждой смеси исследователи CFA разработали так называемую «кривую зрелости» — математическую взаимосвязь между температурой бетона, временем и развитием прочности, — которая позволяет подрядчику отслеживать прирост прочности любого бетона с течением времени, просто наблюдая за его температурой. измеряется датчиком, помещенным в бетон при его заливке. Таким образом, вместо того, чтобы полагаться на общие эмпирические правила, установленные кодексом, подрядчик, использующий «метод зрелости», может измерить прирост прочности своего материала в режиме реального времени. Подрядчики, которые понимают этот метод и хорошо знают свои бетонные смеси, могут укладывать бетон в холодную погоду без дорогостоящих мер, таких как навес, обогрев или даже изоляция. А зная прочность бетона от часа к часу, они могут с точностью до часа узнать, достиг ли бетон минимальной прочности, необходимой для того, чтобы бригада могла снять опалубку или даже засыпать стену подвала. Это может сэкономить дни в графике строительства.

Выводы CFA помогли сформировать еще один документ ACI, ACI 332 ( Жилищные нормы и правила, требования к конструкционному бетону и комментарий ). В отличие от ACI 306, ACI 332 написан на кодовом языке, и на него можно ссылаться непосредственно в контрактах на строительство. На основании исследования CFA ACI 332 содержит формулировку, поддерживающую использование метода зрелости при размещении в холодную погоду в качестве альтернативы выполнению требований по защите, которые не отражают прогнозы прочности в реальном времени.

Но данные, полученные в ходе исследования CFA, и извлеченные уроки не применяются автоматически к размещению плоских конструкций, таких как фундаментные плиты или тротуары, поскольку условия, очевидно, другие. В отличие от стены подвала, плита не имеет защиты опалубки стены. Когда на улице холодно, холодное основание может «высасывать» тепло из свежего бетона, замедляя процесс твердения. А плиты имеют большую площадь поверхности, которая подвергается воздействию холодного зимнего воздуха, что создает большой риск повреждения из-за раннего промерзания. Поэтому продолжаются исследования, чтобы обосновать применение методов зрелости к открытой плоской конструкции в холодных погодных условиях.

Демонстрация Денниса Пуринтона в Коннектикуте — хорошее начало. Но работа Пуринтона не была опубликована или воспроизведена, и одних его данных, вероятно, будет недостаточно, чтобы стимулировать дальнейшие пересмотры ACI 306. Но другие исследователи изучают способы улучшения размещения в холодную погоду. А тем временем подрядчики на местах уже могут воспользоваться преимуществами метода зрелости. В принципе, сказал Пуринтон, «если у вас есть мобильный телефон и ноутбук, у вас есть возможность сделать это — за очень небольшую сумму денег».

Понимание зрелости

Зрелость: отслеживание времени и температуры

Просмотреть все 3 фото

Поминутный мониторинг температуры бетона позволяет подрядчику узнать, когда бетон затвердел.

Воспроизвести слайд-шоу

Бетон представляет собой смесь песка, гравия (камня), воды и цемента (см. «Основы бетона», Брент Андерсон, JLC, июнь 2000 г.). доменный шлак) и химические примеси. Бетон выделяет тепло при затвердевании в результате химического процесса, при котором цемент реагирует с водой с образованием твердой, стабильной массы. Образующееся тепло называется «теплотой гидратации».

Ключевой задачей бетонирования в холодную погоду является предотвращение повреждения бетона в результате раннего замерзания. Бетон, защищенный от замерзания до тех пор, пока он не достигнет прочности на сжатие не менее 500 фунтов на квадратный дюйм, не будет поврежден при воздействии одного цикла замораживания. Но если замерзание произойдет до того, как будет достигнуто давление 500 фунтов на квадратный дюйм, окончательная прочность бетона может снизиться вдвое.

Гидратация цемента. У науки нет полного объяснения химического процесса гидратации или полного описания окончательной структуры бетона. Но у экспертов есть хорошая рабочая модель (см. слайд-презентацию «Гидратация портландцемента» доктора Кимберли Кертис, Школа гражданского строительства, Технологический институт Джорджии). Гидратация цемента происходит поэтапно, от «застывания» (потеря удобоукладываемости) к «схватыванию» (затвердеванию) и далее к «твердению» (набор прочности). На протяжении всего процесса вода расходуется — распадается на водород и кислород, которые связываются с развивающимися соединениями, формирующими твердый бетон.

Но на ранних стадиях затвердевания и схватывания затвердевающий материал хрупок, и остается много свободной воды. Если лед образуется в этот ранний период — до того, как бетон достигнет прочности на сжатие около 500 фунтов на квадратный дюйм, — расширяющийся лед разрушит слабый цемент, ухудшив качество бетона.

По мере протекания реакции свободная вода расходуется, бетон становится прочнее, а в бетоне образуются воздушные пустоты, так что образовавшемуся льду будет куда расширяться. С этого момента температура бетона может опускаться ниже точки замерзания, и он не будет поврежден. Таким образом, зимой основная цель состоит в том, чтобы удерживать бетон выше точки замерзания, пока его прочность на сжатие не превысит примерно 500 фунтов на квадратный дюйм. После этого можно безопасно снять лечебные одеяла, тепло, укрытие и так далее.

В прошлом не было возможности узнать, достаточно ли затвердеет бетон в течение нескольких часов или дней после заливки. Таким образом, правила ошибались в сторону осторожности: вы должны были держать защиту на месте в течение установленного периода дней, который включал в себя разумный запас прочности (см. «Бетонирование в холодную погоду», Ким Башам,

Измерение температуры. Но современный метод зрелости позволяет подрядчикам непосредственно наблюдать за бетоном, чтобы узнать, насколько далеко зашла реакция гидратации. Это связано с тем, что скорость реакции гидратации напрямую связана с температурой материала: чем выше температура, тем быстрее протекает реакция.

Чтобы узнать больше об использовании зрелости для принятия решений в бетонных работах, JLC обратился к Джону Гнэдингеру, директору инженерных служб Con-Cure Premiere. Con-Cure производит датчики температуры, электронные устройства и пакеты программного обеспечения, которые подрядчики по бетону используют для отслеживания зрелости бетона в полевых условиях.

Gnaedinger проводит обучение и техническую поддержку для подрядчиков, которые используют систему зрелости Con-Cure. Среди его клиентов поставщики готовых смесей, производители сборного железобетона и компании по производству бетона с постнапряжением, а также такие подрядчики, как Деннис Пуринтон, которые работают в основном в жилищном строительстве. Гнедингер также является членом комитета ACI 306 и помогал Purinton с его зимней демонстрационной программой в 2014 году. 0007

«Прежде всего, — объяснил Гнэдингер, — любая система зрелости должна регистрировать температуру с течением времени. Вы должны иметь возможность просматривать эти данные и сопоставлять их с кривой зрелости, которую вы устанавливаете заранее в лаборатории».

Но применять метод зрелости в полевых условиях — это целое искусство, — сказал Гнедингер. «Место, где вы размещаете датчик, важно», — объяснил он. «Вы выбираете области, которые, как вы ожидаете, будут самыми холодными, и области, где вы ожидаете наибольшего воздействия элементов».

В системе зрелости Con-Cure «ZoneCure» датчик температуры защищен пластиковым кожухом, поэтому датчик можно восстановить и использовать несколько раз. Датчик отправляет данные на электронный монитор, который записывает информацию на месте, а также отправляет ее по беспроводной связи на портативный компьютер. Система создает температурную историю, которая описывает опыт бетона и одновременно рассчитывает зрелость материала, предоставляя оценку прочности бетона на месте в режиме реального времени.

Цилиндры. Подрядчики обычно не используют систему зрелости для определения окончательной прочности бетона, сказал Гнедингер. Для этого они используют старомодный метод: заливают пробные цилиндры и разбивают их в лаборатории после 28-дневного отверждения. Но они используют данные о зрелости на ранних этапах работы, чтобы принимать ежедневные производственные решения.

Контроль затрат. Подрядчик из Коннектикута Деннис Пьюринтон (Dennis Purinton) из Коннектикута не устанавливает датчики зрелости в каждую заливаемую плиту. Но, по его словам, он часто использует эту систему, особенно если ему нужно задокументировать качество своей работы для клиента или третьей стороны.

С опытом компания Purinton научилась использовать информацию о сроках погашения для управления затратами. «ACI 306 дает вам варианты, что делать зимой», — сказал он. «Пользуетесь ли вы горячей водой, используете ли вы ускорители, используете ли вы одеяла, используете ли вы обогреватели? Что вы делаете? Отслеживая прирост прочности и температуру бетона в течение сезона, вы знаете, как работает ваш бетон. Затем, когда становится холоднее, вы добавляете в бетон какой-то усилитель производительности. Но вы можете указать стоимость каждого из этих усилителей. Так что со временем вы сможете значительно повысить свою рентабельность, используя систему измерения зрелости».

Arctic Concrete

Есть еще одна организация, заинтересованная в бетоне для холодной погоды: военные США. В сотрудничестве с несколькими департаментами автомобильных дорог штата (которые сами заинтересованы в продлении сезона бетонных работ и сокращении времени, необходимого для ввода тротуаров в эксплуатацию), исследователи из Инженерно-исследовательской лаборатории холодных регионов (CRREL) Инженерного корпуса армии в Нью-Гэмпшире. изучали способы снижения точки замерзания бетона с помощью готовых добавок, содержащих нитрат кальция, нитрит кальция и тиоцианат натрия.

Проталкивание конверта

Фэрбенкс, Аляска, забастовки бетонной бригады, бычьи поплавки и мастерки свежеуложенного бетона в испытательной плите для демонстрационного проекта, организованного инженерами Инженерной лаборатории холодных регионов армии США (CRREL). Исследователи CRREL считают, что использование бетонных смесей с антифризными добавками может продлить сезон бетонного строительства до зимних месяцев, даже в холодных регионах, без необходимости обеспечения отапливаемых ограждений или изоляции.

В отличие от хлорида кальция, добавки, которая обычно используется для ускорения схватывания бетона в холодную погоду, эти альтернативы не вызывают коррозии арматуры и даже могут обеспечить некоторую защиту от коррозии стали. Кроме того, метод «антифриза», который оценивает CRREL, не зависит от нагрева бетона во время раннего схватывания; вместо этого основное внимание уделяется предотвращению замерзания воды даже при низких температурах. Когда бетон схватывается и отверждается при более низких температурах (но не замерзает), его долговременная прочность повышается.

«Незамерзающий бетон» CRREL зарекомендовал себя как практичный подход к укладке бетона в холодную погоду без обогреваемых ограждений или изолирующих покрытий. Для демонстрации 2010 года недалеко от Фэрбанкса, Аляска, CRREL залил пять секций парковочной плиты, используя свой рецепт, и наблюдал, как температура свежего бетона упала ниже 30°F без какого-либо повреждения готовых плит (которые в конечном итоге достигли прочности на сжатие 7000 фунтов на квадратный дюйм после 28 -дневное лечение).

При тестировании небольших образцов для определения точки замерзания одна из смесей CRREL достигла 23°F до того, как вода в смеси замерзла. «Если минимальная температура бетона будет снижена до 23 ° F вместо текущего предела 40 ° F, — отмечается в отчете CRREL об испытаниях, — по оценкам, к строительному сезону можно добавить дополнительные 3–4 месяца. в пределах континентальной части Соединенных Штатов».

Но вам не нужно максимально использовать метод антифриза, чтобы применить его, сказала инженер CRREL Линетт Барна JLC . «На площадке есть пять тестовых плит, — пояснил Барна. «Все дозировки, которые мы используем, находятся в пределах рекомендаций производителя, но одна из плит была в более высоком диапазоне дозировок. На другом конце площадки кладем плиту с минимальной дозировкой. Даже при самой низкой дозировке мы по-прежнему получаем очень хорошие результаты от этой плиты».

Арктический опыт

Бригада местной компании по производству готовых смесей в Фэрбенксе, Аляска, укладывает бетонную плиту, приготовленную из «незамерзающего бетона» Инженерного корпуса армии США, в морозный день на Аляске. Исследователи сообщили, что бетон твердеет, несмотря на падение температуры ниже нуля. По словам Линетт Барна, инженера Исследовательской и инженерной лаборатории холодных регионов (CRREL), члены экипажа предпочли этот метод работе в отапливаемом помещении.

Барна сказал, что антифризный бетон также кажется более долговечным, чем бетон, помещенный в отапливаемый корпус. «Возможность снизить температуру и не нагревать ее, вы создаете более однородные условия для затвердевания бетона», — сказал Барна. «Мы провели параллельное сравнение ремонта бордюров в Нью-Гемпшире. С западной стороны мы использовали антифризный подход, а с восточной сделали палатку и обогрев. Обычная сторона теперь начинает скалываться и трескаться через 10 лет. Со стороны антифриза состояние по-прежнему очень хорошее, все трещины узкие, выкрашивания нет. Таким образом, имея возможность иметь более однородное состояние, мы создали более прочный бетон».

Исследователи CRREL также подозревают, что антифризный бетон имеет лучшую структуру внутренних пустот, которая обеспечивает большую защиту от повреждений при замораживании и оттаивании в процессе эксплуатации. Добавка антифриза становится более концентрированной по мере расходования воды в смеси при схватывании и твердении; Инженеры CRREL считают, что некоторое количество антифриза может оставаться в застывшем бетоне в процессе эксплуатации, обеспечивая постоянную защиту от замерзания и оттаивания в течение многих лет. Эти идеи, сказал Барна, требуют изучения в будущем.

Можно ли заливать бетон при минусовых температурах: технология процесса

Бетон замедляет схватывание при низких температурах чуть выше нуля, а отрицательные значения разрушают структуру искусственного камня. Заливка бетона зимой приводит к тому, что вода не успевает вступить в реакцию с цементом, замерзает и увеличивает свой объем. Возникающие внутри напряжения разрушают не набравший прочности бетон. С приходом тепла вода размораживается и установка продолжается. Но в теле материала есть разрушенные структуры, снижающие несущую способность.

Содержание

1. Особенности заливки бетона при минусовых температурах
2. На что обратить внимание при устройстве бетона зимой
3. Использование добавок при заливке бетона
4. Технология электропористого бетона
5. Теплоизоляция бетона
   6
   6 и наружный подогрев бетона

Особенности заливки бетона при минусовых температурах

При минусовых температурах необходимо ускорить время твердения и прочность бетона

Оптимальная среда необходима для затвердевания бетона, если воздух не прогрелся более чем на +5°С, либо значения снижены до отрицательных значений. Влажно-температурные условия создаются для сокращения времени отверждения и набора прочности на ранних стадиях.

Методы ускорения:

• нагрев за счет внутреннего тепла бетонной массы;
• подвод тепла к конструкции снаружи.

Первый способ применяют для быстротвердеющих разновидностей, высокопрочных смесей, мелкозернистых разновидностей цемента. В эту группу входят вяжущие средства с низкой степенью приема жидкости. Бетонирование при низких температурах осуществляется с добавлением пластификаторов для уменьшения объема необходимой воды, а химические противоморозные добавки ускоряют схватывание.

Температура внутри изделия зависит от количества энергии, которая вырабатывается в ходе экзотермического процесса присоединения молекул воды. Такой энергии недостаточно для получения прочности на разрыв, а в условиях мороза эта степень не может быть достигнута без дополнительных мер.

Температурный режим твердения:

• массивные конструкции — не ниже +5°С;
• тонкостенные конструкции — не ниже +20°С.

Иногда к изделию с отрицательными показателями извне может подаваться достаточное количество энергии. Внутренний запас тепла в бетоне увеличивается за счет нагрева заполнителей и жидкостей. Для этого соблюдается определенная технология приготовления раствора на строительной площадке, что требует дополнительных трудовых и энергетических затрат.

На что обратить внимание при укладке бетона зимой

Во время приготовления смеси компоненты бетона защищают от снежных заносов, обледенения и промерзания. Вяжущие хранят в закрытых емкостях или мешках из влагостойкого материала. На заводах компоненты, агрегаты и вода нагреваются для подачи в автобетоносмесители. Раствор готовят в отапливаемом помещении, поэтому на выходе получается масса нужной температуры.

Песок и щебень нагревают регистрами в виде теплообменников, через корпус которых проходит пар или вода, нагретые до +90°С. Жидкость получает температуру в водонагревателях, оттуда подается в расходные баки. Емкости размещают недалеко от места приготовления и оснащают устройством дозированного слива.

Температура массы может повышаться, если смесь готовится в электросмесителях, внутри которых предусмотрен паровой нагрев. Смесь транспортируют в автобетоносмесителях с подогревом, используют изотермические контейнеры.

Заливка бетона при минусовых температурах производится в автосамосвалах, где температура кузова повышается за счет выхлопных газов при выхлопе. Кузов автомобиля накрывают теплоизоляционными щитами, деревянными колпаками или брезентом. Смесь доставляется на место без дополнительных перегрузок в пути, чтобы не уменьшать количество внутренней энергии.

Шланги и бетонопроводы перед подачей в опалубку прогревают, а по окончании работ очищают скребками. Не допускается промывание водой, чтобы внутри трубы не образовался лед.

Применение добавок при заливке бетона

Бетонная смесь перестает схватываться после замерзания жидкости при отрицательных градусах. Превращение воды в лед замедляется включением в ее состав солей. Закалка продолжается при температуре 0°С и ниже, если добавить химические элементы.

Компоненты антифриза:

• нитрит натрия;
• хлорид натрия + хлорид кальция;
• нитрит натрия + хлорид кальция;
• мочевина + нитрат кальция;
• нитрат-нитрит кальция + мочевина;
• хлорид кальция + мочевина;
• поташ.

Добавки подбираются в зависимости от конструкции, количества арматуры, наличия вихревых токов и погодных условий. Компоненты антифриза нельзя добавлять при заливке конструкций с термически упрочненной металлической арматурой. Модификаторы не применяют при бетонировании конструкций, где впоследствии произойдет электризация и появятся вихревые индукционные токи.

Антифризные добавки замедляют достижение прочности по сравнению со временем схватывания в нормальной среде и без добавок. Калий приводит к тому, что при -50°С бетон затвердевает только на 75 % за 28 дней, тогда как в обычных условиях смесь набрала бы 100 % прочности.

Учитывается влияние дополнительных компонентов на механические и технологические свойства раствора, например пластичность, удобоукладываемость. Бетон с мочевиной нельзя нагревать выше +40°С, так как добавка разрушается. Соли хлора создают на поверхности белесый налет, который портит внешний вид конструкции. Бетонная смесь не должна содержать нерастворенных частиц соли.

Технология электропористого бетона

Для заливки бетона в зимний период используется большая мощность — свыше 1 тыс. кВт для прогрева 4 — 5 м³ бетона. В виде нагревательных электродов используются арматура, металлические пластины, полосы, струны; нагрев осуществляется периферийным и сквозным способом.

Электроды подают электрический ток, выделяется тепло, которое расходуется на повышение температуры оболочки и бетонного массива и компенсирует потери энергии в окружающем помещении. Нагрев бетона определяется количеством вырабатываемой энергии, режим выбирается в зависимости от потерь тепла в мороз.

Нагревательная опалубка отводит тепло от своей площади за счет теплопередачи, используются следующие элементы:

• слюдяные пластины;
• кабели;
• Нагревательные элементы;
• ткань углеграфитовая;
• Сети обогревательные.

Этот способ оптимален для фундаментов (СНиП 303.01 — 1987) и фундаментов под установку оборудования, применяется для колонн, ригелей, монолитных участков перекрытий.

Инфракрасный нагрев – повышение температуры бетона от излучателей соответствующих волн, направленных на поверхность железобетонного изделия.

Применяется для следующих работ:

• прогрев мерзлых грунтов и бетона, опалубка, армирование;
• сокращение времени схватывания в скользящей опалубке;
• получение тепловой завесы в местах, недоступных для электрообогрева.

Фазирующая цепь определяет способ обмена током в конструкции. Если противоположные электроды подключены к разным полюсам, ток протекает через всю бетонную массу. Если соседние пластины соединены с разными полюсами, то ток нагревает края бетона, а внутренний слой нагревается за счет начального теплосодержания.

Теплоизоляция бетона

Способ относится к безнагревным методам повышения энергоемкости. Прием термоса применяют при отрицательных температурах воздуха до -15°С. Бетон прогревается до +50 — +70°С, прочность нарастает до критических значений в кратчайшие сроки. Эффективно работает на больших конструкциях, эффективность зависит от типа связующего, начальной температуры и искусственных добавок.

Способы поддержания смеси:

• термос;
• термос с использованием ускорителей схватывания массы;
• термос с применением комбинированных веществ, одновременно ускоряющих затвердевание и улучшающих пластичность.

Теплоизоляция – экономичный вариант для заливки бетона при минусовой температуре. Используется энергия, получаемая при твердении смеси, которая запасается внутри массы за счет теплой опалубки. Масса вовремя набирает силу, несмотря на холодное время года.

Термос применяется для заливки раствора в любые конструкции, а также при высоких требованиях к качеству бетона по водопроницаемости и морозостойкости. Утепленная выдержка смеси исключает появление напряжений в массе и возникновение трещин. Выбор параметров утеплителя зависит от массивности конструкции, погодных условий, ветра, активности вяжущего.

Внутренний и внешний подогрев бетона

Температура раствора без антифризных модификаторов должна быть не ниже +5°С, а добавки увеличивают рабочий диапазон до -10°С. Бетонные конструкции можно нагружать и производить дальнейшие работы только после достижения 100% прочности на сжатие .

Разогретая бетонная масса перемешивается зимой на 25% больше времени по сравнению с приготовлением в тепле. Основание для укладки подогревают, если есть риск промерзания от контакта со старым бетоном или металлическими закладными деталями. Вибрация бетона для дистилляции пузырьков занимает больше 25% времени.