При какой температуре можно класть бетон: При какой температуре можно заливать бетон: правила

при какой можно класть газобетон

Необходимость в проведении бетонных работ существует круглый год. Климат же в большинстве регионов России суровый. Отрицательная температура укладки бетона негативно влияет на набирание прочности и отвердение раствора.

Вследствие этого, зимой следует дополнительно создавать увлажненную и теплую среду вокруг залитого бетона, чтобы обеспечить сохранение всех его проектных характеристик.

Бетонные работы зимой имеют свои особенности.

Методы решения проблемы

Влияние температур на сроки отвердения бетона.

Вода, присутствующая в растворе, при отрицательных температурах замерзает. Льдинки, которые образуются, имеют больший объем, чем жидкая вода.

Обратите внимание! Они создают пустоты после оттаивания смеси. Это приводит к существенной потере прочности бетона. Если же раствор замерзает при начальной стадии схватывания содержащегося в нем цемента, то бетонная конструкция либо сооружение весной просто разрушается.

Во времена СССР были разработаны эффективные методы заливки бетона зимой.

Они обеспечили возможность проведения работ при отрицательных температурах.

1. Тогда самый популярный метод зимней укладки бетона заключался в том, что компоненты входящие в него подогревались. Далее поддерживалась постоянная их температура. Кроме этого создавалась и положительная температура бетона при укладке бетона (самой конструкции), до тех пор, пока он не набирал нормативной прочности.
2. Сейчас разработаны новые методы, дающие возможность осуществления работ зимой, без нужды подогревать компоненты смеси либо ее саму, после укладки.

      Укладка смеси с использованием принципа «термоса»

Метод термоса.

1. Инструкция говорит о том, что простой метод создать приемлемые условия для твердения бетона зимой — это обустройство «термоса». Он будет изолировать конструкцию от действия окружающей среды. Эта технология была разработана 50 лет назад профессором И. А. Кириенко.
2. При ее применении поверхность бетонного сооружения укрывают слоем утеплителя (опилки, шлак, маты из соломы, камыш и пр.). Метод «термоса» оптимален при создании массивных конструкций, обладающих сравнительно небольшой поверхностью охлаждения. Температура воздуха должна быть не ниже, чем -15 градусов, а соотношение поверхности конструкции к ее объему — менее 6.
3. Тепло, выделяемое цементом при отвердении, прогревает все сооружение изнутри. Утеплитель не дает ему уходить в атмосферу.

Обогрев бетона

Прогрев бетона термоматами.

1. С тем, чтобы увеличить отвердение раствора в небольших сооружениях, в него добавляют специальные присадки-ускорители.
2. Для конструкций, обладающих сравнительно малыми размерами, применяют и дополнительное обогревание. Делается это при помощи тепляков из дерева, горячего пара либо воздуха (для него делается особый кожух вокруг опалубки).
3. Положительная температура бетона при укладке зимой поддерживается и при помощи электротока. Для этого производители выпускают специальные термические маты для бетона.

Альтернатива обычному бетону

При проведении работ с бетоном зимой, широкую популярность приобрел еще один метод.

Морозостойкие присадки

На фото рекомендуемые присадки для смеси.

Основан он на добавлении в бетон особых присадок, увеличивающих морозостойкость раствора. Они понижают температуру его замерзания и ускоряют отвердение и набирание прочности.

Это, как правило, соли, цена которых невысока — хлористый натрий либо кальций.

1. Данный метод оптимален при сооружении любых ответственных конструкций, если наблюдаются заморозки либо слабые морозы. В данном случае, дополнительный прогрев бетона не нужен. После полного твердения смеси можно производить алмазное бурение отверстий в бетоне.
2. Когда возводимый объект не ответственен, можно применять больший объем модификатора. Тогда работы можно производить и при -20 градусах.

При строительстве монолитных бетонных сооружений, армированных не напряженно,  СНиП №111/1/76 требует обеспечить набирание прочности раствором, до точки его замерзания, не менее, чем:

• 50%, если применяется бетон М-150;
• 40% , когда работы производятся смесью М-200 либо М-300;
• 30%, при выборе раствора М-400 или М-500.

При сооружении объектов, которые после окончания строительства будут замораживаться и оттаивать, прочность смеси должна составлять не менее 70% (для любых классов бетона). Если конструкция была предварительно напряжена — 80%.

Прочность раствора с добавками

Готовый к применению модификатор.

Противоморозные присадки добавляются в раствор с учетом атмосферной температуры воздуха.

Прочностные характеристики смеси, к тому моменту, когда она охладится до проектной температуры, должны равняться:

• 30%, если применяется бетон до М-200;
• 25%, когда выбор падает на раствор М-300/М-400.

Обратите внимание! Растворы озвученных марок, набрав предварительную прочность 25/30%, без негативных последствий могут замораживаться. Однако после их весеннего оттаивания, они должны добрать характеристики прочности до 100% до того момента, когда их станут нагружать в полной мере. Это же утверждение верно, если производится резка железобетона алмазными кругами.

Приготовление смеси зимой

На бетонных заводах существуют все условия для производства раствора зимой.

1. Зимой раствор производится в отапливаемых цехах бетонных заводов. Следят за процессом лаборанты, осуществляющие испытания и проверки смеси на прочность. Определяя, при какой температуре можно класть газобетон либо другие виды материала, они контролируют добавление модификаторов в смесь.
2. Наполнители (гравий, щебень, песок) перед их засыпкой в бетономешалки, в обязательном порядке подогреваются (как и применяемая вода) и разрыхляются. Это надо для того, чтобы температура готового бетона соответствовала допустимым нормативам.

Лаборанты постоянно контролируют качество смеси.

3. Определяя, при какой температуре укладывают бетон, проектировщики должны понимать, что заливать его зимой следует с запасом тепла. Он тратится при транспортировке смеси к стройплощадке и в ходе работ, до начала прогревания сооружения (если данный метод применяется).
4. Бетон, уложенный своими руками в опалубку, должен обладать температурой, не меньшей, чем проектная, рассчитанная для применения метода «термоса».
5. При изготовлении зимнего раствора, температура наполнителей и воды (при их подаче в бетономешалку), а также температура готового бетона, определяются при помощи расчетов. При этом принимаются во внимание тепловые потери в ходе перемешивания компонентов смеси, доставки и укладки материала.
6. Применение излишне нагретой воды может повлечь запаривание вяжущего вещества. Чтобы этого процесса избежать, следует строго регламентировать очередность закладки компонентов бетона в смеситель. Так, щебень/гравий единовременно с водой засыпаются в мешалку. Лишь после наполнения агрегата половиной объема необходимой воды можно сыпать песок и цемент.
7. Время смешивания составных частей раствора следует увеличивать зимой, минимум на 25 процентов, по сравнению с процессом приготовления бетона летом (если применяется только горячая вода). Когда все составляющие смеси разогреты, продолжительность процесса можно и не увеличивать.

Вывод

На данный момент существует возможность осуществления качественных бетонных работ при самых суровых зимних условиях.

При этом следует учитывать несколько важных факторов:

• режим температур, сопутствующий работам;
• оптимальный состав бетонной смеси для данных условий;
• и точное следование выбранной технологии.

Видео в этой статье поможет вам разобраться с представленной сегодня темой более наглядно.

Поделитесь:

Статьи по теме

Все материалы по теме

Тонкости работы с бетоном в условиях пониженных, низких температур

Тонкости работы с бетоном в условиях пониженных, низких температур.

Если необходимо провести бетонирование в условиях зимы, то главной проблемой становятся низкие температуры, из-за которых происходит замерзание строительных материалов. По СНиПу 3.03.1 зимними условиями бетонирования являются температуры ниже 5 градусов Цельсия.

Особенности работ в зимний период

Все технологии, применяемые при бетонировании в условиях низких температур, призваны предотвратить это замерзание.Можно указать 2 главные особенности, которые делают процесс укладки бетона, при низких температурах, довольно сложным.

Это:

Замерзание воды в бетонных порах. Замёрзшая вода расширяется, что приводит к увеличению внутреннего давления. Это делает бетон менее прочным. Помимо всего этого, вокруг заполнителей могут формироваться ледяные плёнки, что в свою очередь приводит к нарушению связи между компонентами смеси.

Гидратация цемента замедляется при низких температурах, а это значит, что сроки по набору твёрдости бетоном сильно увеличиваются.

Замерзание воды

Следует более подробно остановиться на таком важном факторе, как замерзание воды. Большое значение для прочности всей конструкции имеет срок, когда замёрзла вода. Существует прямая зависимость: чем в более раннем возрасте бетона произошло замерзание, тем более хрупким будет бетон.Период, когда бетонная смесь схватывается, является самым критичным и определяющим. Технология бетонирования в зимних условиях гласит, что если бетонная смесь замёрзнет сразу после укладки в опалубку, то её дальнейшая прочность будет зависеть только от силы мороза.

При повышении температуры, процесс гидратации, безусловно, продолжится. Но прочность такой конструкции будет в значительной мере уступать аналогичному строению, чья смесь не подвергалась заморозке в период укладки.

Если бетон успел набрать некоторое значение прочности до момента заморозки, то тогда он вполне может перенести дальнейшее замораживание без структурных изменений и внутренних дефектов. Также необходимо попытаться избежать, так называемых, холодных швов. Для этого бетон необходимо класть непрерывно.

Величина прочности

При работе в условиях низких температур важно помнить про критическую величину прочности бетона. Эта величина равна 50% от заявленной марочной прочности. Об этом показателе важно помнить, потому что при современном зимнем бетонировании, смесь предохраняют от замерзания вплоть до момента набора ею этой самой величины в 50%.

Если речь идёт об объекте особой важности, то предохранение от замерзания осуществляют вплоть до набора смесью отметки в 70%.

Способы зимнего бетонирования:

На данный момент существует 3 основных способа укладки бетона в условиях пониженных температур. Применение добавок анти морозного действия. Это наиболее дешёвый и технологически обоснованный метод по защите смеси от морозов. Все добавки подобного рода делятся на 3 основные группы, в зависимости от способа своего действия.

Первая группа добавок — Добавки, которые способны несильно ускорить или замедлить (в зависимости от поставленной задачи) процесс твердения. Сюда можно отнести некоторые электролиты, и некоторые органические соединения, такие как, например, многоатомные спирты.

Вторая группа добавок — Добавки, которые, в отличие от предыдущих, сильно ускоряют процесс твердения и обладают сильными противоморозными свойствами. Такие добавки делают на основе хлорида кальция.

Третья группа добавок — Вещества, не обладающие сильными противоморозными действиями, но способствующие быстрому схватыванию смеси, с последующим мощным выделением тепла сразу после заливки.

Особенности бетонирования в зимних условиях таковы, что зачастую, невозможно обойтись только противоморозными добавками. Необходимо предпринять ряд мер, которые усилят действие, применённых химических веществ, и ускорят сроки затвердевания.

Такими дополнительными мерами являются:

+ Предварительная очистка опалубки и арматуры от снега и льда. Железная арматура должна быть отогрета до положительных температур.

+ Все работы должны производиться в максимально возможном темпе.

+ Непосредственная транспортировка смеси должна проводиться в машине, оборудованной двойным днищем, куда с целью подогрева должны поступать отработанные газы.

+ Во время разгрузки, необходимо защитить строительную площадку от порывов ветра, а сами средства разгрузки должны быть максимально утеплёнными.

+ После того как укладка завершена, необходимо укрыть смесь матами для сохранения тепла на как можно более долгий срок.

+ В идеале, должен быть осуществлён предварительный подогрев всех компонентов смеси.

Способ «термоса»

Данный метод заключается в том, чтобы смесь, имеющую положительную температуру, укладывать в утеплённую опалубку. Так же существует, похожий на него, способ «горячего термоса», при применении которого, смесь предварительно нагревается на короткий промежуток времени до отметок 60-80 градусов.

Затем происходит её уплотнение в таком нагретом состоянии. Рекомендуется дополнительный подогрев. Разогревают смесь чаще всего при помощи электродов.

Прогрев и нагрев бетона с помощью электричества и инфракрасного излучения

Применяется когда «метод термоса» недостаточен. Его суть заключается в прогревании бетона и поддержании тепла до тех пор, пока он не наберёт необходимый запас прочности, причем такой, что может потом потребоваться резка железобетона алмазными кругами.

Чаще всего раствор нагревают с помощью электрического тока. Бетон становится частью электрической цепи и оказывает сопротивление. В результате он нагревается, и цель оказывается достигнутой.

Для электрического нагрева бетона используют электроды, которые бывают нескольких типов:

Различают:

— Струнные электроды

— Пластинчатые.

— Стержневые.

— Полосовые.

С наилучшей стороны себя зарекомендовали пластинчатые электроды, которые изготавливаются из кровельного железа. Технология выглядит следующим образом: электроды нашивают на ту поверхность опалубки, которая будет контактировать с бетоном. Затем электроды подключают к электрической сети.

Между электродами возникает разность потенциалов, через бетон начинает течь ток, который и приводит к его нагреву. Итоговая цена объекта, на котором были применены методы прогрева, конечно возрастёт. Но такова особенность строительных работ зимой.

И эти затраты полностью оправданы, так как позволяют не допустить последующего разрушения конструкции из-за хрупкости бетона.

Метод инфракрасного нагрева

Иногда применяется метод инфракрасного нагрева, который основывается на способности инфракрасных лучей при проникновении в какой-либо предмет, или субстанцию, трансформироваться в тепловую энергию.

Для того чтобы сгенерировать инфракрасные волны, применяются кварцевые или металлические трубчатые излучатели. К этому способу прибегают, в основном, когда надо отогреть промёрзшие бетонные конструкции, отогреть арматуру, осуществить тепловую защиту уже уложенной бетонной смеси.

Также может быть использован метод индукционного нагрева. В этом случае используется эффект индукционной катушки, которая генерирует выделение теплоты в металлических деталях (такие как стальная опалубка, арматура и прочих железные предметы) в поле своего действия.

К этому методу прибегают, когда надо отогреть уже готовые бетонные конструкции и, к примеру, провести алмазное бурение отверстий в бетоне.Отогрев данным методом может быть эффективен при любых температурах окружающей среды.

Все без исключения работы с бетоном в зимний период сопряжены с трудностями. Но благодаря современным технологиям, можно максимально сократить сроки строительства без ущерба качеству возводимого объекта.

Немаловажно и то, что даже в таких непростых условиях, некоторые виды работ можно выполнить своими руками. Это, например, касается приготовления раствора с применением противоморозных добавок для бетона.

Вывод:

Не стоит бояться работы с бетоном даже в минусовые температуры. Ведь при соблюдении всех правил, удастся сохранить прочностные характеристики материалов на высоком уровне, а видео в этой статье поможет разобраться во многих нюансах

Бетонирование в жаркую и холодную погоду

Общеизвестно, что при замешивании и укладке бетона в очень жаркую или очень холодную погоду необходимо принять меры предосторожности, чтобы гарантировать, что бетон не будет поврежден или подвергнут неблагоприятному воздействию окружающие погодные условия.

Например, при температурах ниже точки замерзания свежеуложенный бетон может быть поврежден из-за образования льда в его пористой структуре.

В очень жаркую погоду бетон может преждевременно затвердевать, препятствуя его уплотнению и надлежащей отделке, или температура бетона может подняться до такой степени, что при его охлаждении произойдет термическое растрескивание.

Однако, возможно, не так хорошо известно, что даже при умеренных температурах воздуха сильный сухой ветер может вызвать преждевременное высыхание бетона и его растрескивание.

Существует несколько установленных правил относительно того, что представляет собой жаркая или холодная погода в отношении бетонных работ. NZS 3109: 1997 Бетонные конструкции обсуждает диапазон от 5°C до 30°C, а AS 1379: 2007 Спецификация и поставка бетона должны находиться в диапазоне от 5°C до 35°C в месте доставки. Меры предосторожности всегда необходимы, когда температура окружающего воздуха выходит за пределы этого диапазона.

Бетонирование в жаркую погоду
Воздействие высоких температур можно резюмировать следующим образом:

• Более короткое время схватывания и раннее затвердевание
• Повышенные показатели закалки
• Возможная потеря прочности в течение 28 дней
• Повышенная склонность к пластической усадке
• Трудности с размещением и отделкой
• Опасность холодных швов — холодный шов образуется при укладке пластичного бетона на застывший и начавший твердеть бетон

Они могут быть необходимы, однако, при температуре воздуха в этом диапазоне, например, ниже 10°C или выше 30°C. При более низких температурах бетону, хотя и не угрожает замерзание, может потребоваться слишком много времени, чтобы набрать заданную прочность. При более высоких температурах, особенно если они сопровождаются горячими сухими ветрами, может произойти пластическое растрескивание и преждевременное затвердевание бетона.

Меры предосторожности при бетонировании в жаркую погоду следует принимать, когда ожидается, что температура окружающей среды превысит 30–35°C. Эти меры предосторожности могут состоять из одного или нескольких следующих действий:

• Амортизирующие опалубки, арматура и основание
• Установка ветрозащитных экранов и навесов для защиты открытых бетонных поверхностей
• Охлаждение компонентов бетона
• (Во время транспортировки влажного бетона) охлаждающие емкости, трубопроводы, желоба и т. д.
• Завершение транспортировки, укладки и отделки бетона настолько быстро, насколько это практически возможно
• Обоснованное использование добавок, замедляющих схватывание (для предотвращения преждевременного загустевания свежей смеси)
• Сразу после первоначальной отделки распыление тонкой пленки алифатического спирта на открытый бетон
Поверхность
• — для ограничения испарения и предотвращения растрескивания при усадке пластика (это следует повторять по мере необходимости в течение
• любые последующие операции вплоть до окончательной отделки)
• Немедленное отверждение после окончательной отделки
• Влажное отверждение для контроля температуры бетона
• Размещение ограничено ночным временем, когда температура окружающей среды обычно ниже.

Бетонирование в холодную погоду
Основное воздействие низкой температуры на свежеуложенный бетон:

• Снижение скорости схватывания и набора прочности бетона, что приводит к увеличению времени, необходимого для отделки бетона;
• (при отрицательных температурах) физические повреждения бетона в виде поверхностного окалины или растрескивания, а также прекращения гидратации.

Меры предосторожности, которые могут быть предприняты для защиты бетона в холодную погоду, могут состоять из одного или нескольких следующих приемов:

• Обеспечение обогревателями, изоляционными материалами и ограждениями, если ожидается минусовая температура
• Использование цемента высокой ранней прочности
• Нагрев сырья (температура бетона при его заливке в формы должна быть выше 5°С)
• Не укладывать бетон на мерзлый грунт
• Средства, обеспечивающие поддержание подходящей температуры отверждения (при использовании цемента типа GP (портланд общего назначения)
• температура бетона должна поддерживаться на уровне 20°C или выше в течение 3 дней
  Изоляция бетона (толстого изоляционного покрытия часто достаточно для защиты тротуаров)

Таблица 1. Контроль воздействия жаркой и холодной погоды

Как погода влияет на долговечность бетона?

После заливки, затвердевания и отверждения бетон становится одним из самых прочных материалов, известных человеку. Есть причина, по которой бетон является вторым наиболее широко используемым веществом на земле после воды. Он имеет долгий срок службы, невероятно прост в обслуживании, устойчив к огню, высоким температурам, ветру и воде — среди прочего.

Имея все это в виду, можно подумать, что погода очень мало влияет на бетон. Однако на практике мы знаем, что это не может быть правдой — если бы это было так, нам не нужно было бы беспокоиться о выбоинах и трещинах в фундаменте. В этой краткой статье мы дадим общий обзор того, как погода может повлиять на бетон, и шаги, которые могут предпринять монтажники бетона, чтобы смягчить это воздействие: 

Бетон наиболее уязвим при первой заливке. Таким образом, погода может иметь серьезные негативные последствия для свежезалитого бетона. Вот почему оптимальная заливка бетона возможна только при определенных погодных условиях. Когда погодные условия не оптимальны, установщики бетона будут использовать различные методы и инструменты для улучшения процесса схватывания и отверждения.

Максимальная температура бетона должна оставаться на уровне около 95ºF, пока он схватывается или затвердевает. Идеальные условия для свежезалитого бетона составляют 50-60ºF. Очевидно, что температуры редко бывают идеально идеальными, поэтому установщики будут использовать методы, включая использование химических добавок, для улучшения процесса схватывания и отверждения в жаркую погоду.

Почему нагревание так проблематично для бетона во время его отверждения или схватывания? Короче говоря, тепло способствует испарению. Это может привести к трещинам в бетоне. Эта проблема усугубляется, когда ночные температуры намного ниже дневных, поскольку быстрое расширение и сжатие могут способствовать растрескиванию.

Холод во многих отношениях более опасен, чем жара. В то время как тепло позволяет бетону схватываться и отвердевать быстрее, холод фактически препятствует этому процессу, увеличивая время схватывания и отверждения.

Что еще хуже, холод может снизить общую прочность бетона. Часть процесса схватывания и отверждения бетона включает кристаллизацию. В процессе кристаллизации бетон может получить прочность на сжатие, способную выдерживать давление до 500 фунтов на квадратный дюйм за 24 часа. Однако при слишком холодной погоде (ниже 15°F) кристаллы вообще не могут образовываться, что резко снижает конечную прочность бетона.

Как и в случае с нагревом, существуют методы и химикаты, которые можно использовать для ограничения этих проблем, но лучший метод — избегать заливки бетона в очень холодную погоду.

Другая проблема с холодной погодой возникает, когда бетон заливают в промерзший грунт. Когда земля оттает, бетон осядет, что приведет к серьезным повреждениям.

Воздействие ветра на незатвердевший бетон очень похоже на воздействие тепла. Ветер увеличивает скорость испарения, что приводит к более быстрому схватыванию бетона. Это может привести к неправильному отверждению и снижению общей стойкости бетона к истиранию, а также к растрескиванию. Кроме того, ветер при очень низких температурах может усугубить проблемы, вызванные холодной погодой.

Осадки, будь то ветер, дождь или град, могут привести к различным проблемам с бетоном, который еще не затвердел. Поверхность бетона можно повредить, что создаст неровную отделку. Структурная целостность бетона также может быть нарушена, что приведет к снижению его общей прочности. Свежезалитый бетон очень деликатный – любое повышение влажности может отрицательно сказаться на процессе схватывания и отверждения, а также на конечном продукте.

Если бетон еще не застыл или полностью не затвердел, список того, что повреждает бетон, очень длинный. Однако после того, как бетон правильно вылечен, воздействие большинства погодных условий должно быть минимальным. Однако есть одно важное исключение – цикл замораживания-оттаивания.

Почти все материалы будут расширяться и сжиматься при изменении погоды, сужаться при охлаждении и расширяться при нагревании. Интересное исключение — вода: при замерзании она расширяется. Бетон, который не был герметизирован, является пористым, и вода, проникающая в бетон, замерзает, вызывая деформации, трещины и дыры.

Это особая проблема в инфраструктуре, включая дороги и настилы мостов. Есть, конечно, некоторые решения. Бетон на мостовых настилах должен быть герметизирован, предпочтительно с использованием долговечного герметика. Включение материалов с фазовым переходом (PCM) в бетон также может помочь ему противостоять естественному расширению и сжатию, вызванному изменениями температуры.

Погода оказывает существенное влияние на бетон как во время его схватывания и отверждения, так и после завершения отверждения. Бетонщики, инженеры и другие заинтересованные стороны должны уделять пристальное внимание тому, как погода может повлиять на бетон во время укладки и как климат может повлиять на срок службы бетона после завершения укладки. Для менеджеров проектов очень важно найти квалифицированных монтажников.