Ремонт бетона зимой: Ремонт бетона при отрицательных температурах: рекомендации экспертов

Ремонт бетона при отрицательных температурах: рекомендации экспертов

Ремонт бетона

Ремонт бетона при отрицательных температурах, как и бетонирование в зимних условиях, довольно хлопотное занятие и без специальных ремонтных смесей здесь не обойтись. Нарушение бетонного основания и как следствие ослабление несущей способности деталей конструкций, является серьезной проблемой, требующей эффективного и незамедлительного решения (см. видео в этой статье).

В этой статье будет рассмотрена не только проблема ремонта бетона в зимних условиях, но и причины, которые могут приводить к возникновению этих неприятностей.

Содержание статьи

Свойства бетона

Бетон представляет собой искусственный материал, получаемый в итоге твердения смеси воды, цемента и заполнителей. Получение и твердение цементного состава проходит через несколько стадий формирования кристаллических структур.

Структура воды обволакивая зерна цемента создает вокруг них оболочки, при помощи которых частицы цемента соединяются друг с другом (процесс гидратации).

Замедление или ускорение протекания процесса набора прочности бетона зависит от начальной температуры смеси, адсорбирующими характеристиками цемента, определяемыми его минералогическим составом.

Влияние низких температур на свойства бетона

Укладка бетона при отрицательных температурах

Твердению бетонного раствора наиболее способствует температура равная 15–25°С, при помощи которой бетонная конструкция на 28-е сутки достигает оптимальной прочности.

При понижении температуры до отрицательных показателей, вода, содержащаяся в структуре бетонной смеси, превращается в ледяные кристаллы. В результате образования таких кристаллов объем воды увеличивается на 9%, при этом повышается давление, способствующее разрыву существующих структурных связей и которые впоследствии, уже не восстанавливаются.

По тем же причинам, бетон при отрицательных температурах, теряет связь с арматурным каркасом, повышается пористость материала, в значительной мере влияющая на его прочность, водонепроницаемость и

Все, Что Вы Хотели Знать

Обнажение арматуры является серьёзной проблемой для конструкции

По большому счёту, ремонт железобетона можно назвать усилением, так как при повреждении целостности оболочки изделия, и уж тем более арматуры в нём, прочностные характеристики снижаются. Необходимость в этом может возникнуть в двух случаях: когда меняется назначение сооружения, что предполагает увеличение нагрузок; и когда конструкция разрушилась и не может безопасно выполнять свои функции. Третий вариант может возникнуть, когда обе эти причины комбинируются.

Какие существуют методы устранения подобных проблем, что становится их причиной, и как произвести ремонт бетона зимой? Мы постараемся дать исчерпывающий ответ на эти и другие вопросы, представив для наглядности видео в этой статье.

Содержание статьи

Виды дефектов и причины их возникновения

Чаще всего в ремонте нуждаются железобетонные сооружения, возведённые несколько десятков лет назад. В те времена низкое качество бетона встречалось гораздо чаще, чем сегодня.

Технология получения искусственного камня была весьма слаба: не слишком соблюдалось водоцементное соотношение, слабым был контроль гранулометрического состава и качества заполнителей, не выдерживалась необходимая толщина защитного слоя, из-за чего теперь арматура попросту обнажается.

Чтобы поставить точный «диагноз», таким конструкциям необходимо тщательное обследование, во время которого делаются чертежи, подробные описания и качественные фото. А когда есть ещё и исходные данные с чертежами, то сделать правильные выводы и выбрать метод восстановления конструкции гораздо легче.

Поиск арматуры в фундаменте

На заметку: Подбирая материалы для ремонта бетона скрытых конструкций, очень важно точно знать, сколько в них арматуры, где она расположена и в каком состоянии находится. Если толщина защитного слоя не превышает 9 см, определить положение арматуры в бетоне поможет электромагнитный прибор ИЗС.

Когда конструкция открыта для визуального обследования, можно невооружённым глазом увидеть, насколько иными бывают повреждения с разных сторон.

• С севера больше воздействуют низкие температуры, а значит, увеличивается количество циклов замерзания и оттайки. С юга чаще случаются резкие перепады температур, что может приводить к появлению более глубоких трещин.
• Новые железобетонные конструкции тоже могут потребовать ремонта. Чаще всего, такая необходимость возникает после их распалубки, когда во всей красе предстают дефекты, получившиеся в результате некачественного бетонирования.
• Причиной тому могут стать и материалы неудовлетворительного качества, и плохое уплотнение бетона. Иногда не совсем удачное конструктивное решение не позволяет произвести полноценно забетонировать определённые участки.
• Очень часто в появлении дефектов виновата отслужившая свой срок опалубка – инвентарный вариант многократного использования. При работе вибратора в изношенной опалубке появляются щели, через которые вытекает цементное молочко, из-за чего поверхность конструкции имеет не гладкую поверхность, а гравелистую.

Методы борьбы с дефектами бетонирования

Все дефекты делят на две группы:

1. В первой поверхностные недостатки типа всё той же гравелистой поверхности или неглубоких раковин, наплывы и неровности. Произвести ремонт поверхности бетона не сложно – для этого не требуется разрабатывать специальные мероприятия или нести значительные затраты.

Неглубокие раковины в бетоне

2. Во второй группе такие дефекты как пустоты, глубокие или даже сквозные раковины и трещины. А так же, большой проблемой является отклонение получившейся конструкции от проектных параметров.

Сквозная трещина – очень серьёзный дефект

И вот какими способами их устраняют.

Устранение недостатков с поверхности

Устранение недостатков в виде гравелистой или испещрённой мелкими раковинами поверхности, осуществляется так:

1. Если поверхность гравелистая, производят её зачистку стальной щёткой, промывают водой, после чего оштукатуривают раствором с объёмными пропорциями 1 часть портландцемента (М400-500) к 2 частям песка.
2. Когда нужно устранить раковины, их с помощью зубила избавляют от неплотного бетона по краям, после чего в ход так же идёт металлическая щётка, промывка и зачеканка раствором.

Ремонт бетона при отрицательных температурах: технология

Многие специалисты в ремонтно-строительной сфере уже много лет занимались поиском материала, который можно использовать для ремонта бетона при отрицательных температурах. И ученые одной европейской строительной фирмы все-таки нашли нужное решение поставленной задачи.

Читайте также: Какой щебень нужен для бетона

Каждый строитель согласится с тем мнением, что бетон нельзя лить в зимнее время года, так как, когда на улице минусовая температура он попросту не застынет. Чтобы бетонный раствор застыл в холодную пору, его придется подогревать. Во избежание подобных манипуляций, необходимо использовать специальные смеси. Данные строительные материалы были разработаны специально для того, чтобы строительные работы не останавливались в зимнее время и не задерживали сроки сдачи объектов. Такие смеси увеличивают скорость застывания, а также запускают экзотермическую реакцию. Теперь сложная проблема, решается довольно просто, за счет способности строительной смеси саморазогреваться во время активного набора прочности.

Одной из самых распространенных примеров такой смеси, является продукция фирмы Вайтмикс. У представителя данного производителя есть особенность его состава, которая заключается в особенной комбинации вяжущих компонентов. Когда смесь контактирует с водой, происходит процесс гидротации и выделяется тепло. Благодаря этой особенности прогрев раствора происходит автоматически, что существенно облегчает выполнение ремонта при минусовой температуре. Эта смесь способна выдерживать до -20 градусов. Также смесь имеет дополнительные компоненты, которые ускоряют схватывание и увеличивают прочность раствора. Прочность раствора может достичь 35 МПа в первые же сутки после заливки, если соблюсти ряд правил:

• вода, с которой смешивается смесь, должна быть теплой;
• поверхность, на которую был нанесен раствор необходимо накрыть.

Материалы, которые используют в зимнее время, производятся двух типов:

1. Тиксотропнные.
2. Наливные.

Читайте также: Марки бетона по водонепроницаемости и морозостойкости

Подготавливаем бетонную поверхность к ремонту

Поле того как ослабленный бетон счистили, поверхность необходимо обязательно пройти щеткой (желательно металлической) и продуть напором воздуха, для удаления мелкой пыли с трещин. В случае когда на поверхности, подлежащей ремонту, попадается арматура, ее нужно очистить от элементов коррозии. Однако не все материалы могут использоваться при минусовой температуре.

Если ремонт делается в зимнее время, то поверхность следует пройтись тепловой или газовой горелкой. Это поможет удалить с нее снег, изморозь и лед, дополнительно прогреет основание. Но, используя газовую горелку, нужно следить, чтобы поверхность не стала перегретой.

Не стоит увлажнять какими-то средствами ремонтируемую поверхность. Допускается только обработка грунтовкой, которую разводят с водой, согласно инструкции. С помощью специальной щетки грунтовкой тщательно проходят всю поверхность.

Читайте также:Какой марки бетон нужен для ленточного фундамента

Нанесение раствора

После того как поверхность подготовлена и прогрунтована, на нее наносится готовый бетонный раствор. Работы, как правило, начинают с ремонта и заделывания трещин и щелей. Наносить основной слой, можно не дожидаясь полного высыхания первого.

Если раствор наносится в ручном режиме, то порядок его нанесения должен быть такой:

1. Сначала при помощи маленького шпателя наносится тонкий слой раствора на всю ремонтируемую поверхность, в том числе арматуру или металлические пруты. Заделываются трещины, сколы, углубления.
2. После этого следует наносить основной слой раствора. Удобнее будет использовать шпатель пошире (можно взять 400 мм). Порцию раствора прижимают к поверхности и быстро растирают его в нужном направлении.

Застывать раствор начинает приблизительно спустя 20-40 минут после нанесения. В этот момент раствор более податлив для придания форм. Также можно формировать угол при помощи шпателей или перфоуголков.

Выполняя работы по ремонту бетонных поверхностей при минусовой температуре, кроме потери влаги, нужно предотвратить потерю тепла. Иначе существует вероятность снижения прочности ремонтируемой поверхности, следовательно, не исключено появление трещин. После окончания работ объект необходимо накрыть полиэтиленом, а сверху любой теплоизоляцией, чтобы тепло быстро не улетучилось.

Только соблюдая все правила и инструкции, можно выполнить работу качественно.

Актуальные способы ухода за бетоном при низкой температуре

С наступлением холодов работать с бетоном становится гораздо сложнее. В первую очередь, строители сталкиваются с проблемами моментальной гидратации раствора. Зимой вода превращается в кристаллы намного быстрее, чем бетонный раствор успевает застывать. Чтобы процесс бетонирования проходил по всем канонам строительного дела, и в результате вы могли получить крепкую и качественную конструкцию (фундамент) следует придерживаться определенных правил. Для зимнего бетонирования следует использовать особые антиморозные присадки, которые не только повышают устойчивость к низким температурам, но и увеличивают качество самой смеси. Поговорим об этом более подробно.

Секреты зимнего бетонирования

При ведении строительства на территории нашей страны всегда следует учитывать непредсказуемость, а порой и вовсе суровость природы. Особенно это касается осенне-зимнего периода, когда погода наиболее нестабильна. Первые заморозки могут в корне изменить процесс строительства, в частности если были запланированы работы по укладке бетонно-монолитного основания.

Возведение железобетонных конструкций, а также укладка фундамента при температурах от 00 до 50 С должно проводиться только при параллельном создании определенных условий, которые бы обеспечивали качественное затвердевание бетона по всем требованиям ГОСТа. Для реализации этой цели используют опалубку, которую возводят на месте укладки будущей бетонной конструкции или основания. После затвердевания бетона, опалубку демонтируют. Создание оптимальных условий для «созревания» бетона, может проводиться с использованием следующих эффективных методик:

1. Уход за залитым бетоном в опалубке до момента набора необходимой прочности.

2. Использование электропрогрева.

3. Использование модификаторов.

Выбрать тот или иной способ довольно сложно. Необходимо учитывать массу критериев, в частности: температуру окружающей среды, наличие на территории источника электричества, возможность поставки разогретого (теплого) бетона и т. д. Самым доступным, с ценовой точки зрения, является использование бетона разбавленного различными модифицирующими веществами — присадками.

Уход за «созревающим» бетоном

Правильное затвердевание раствора при низких температурах без специального ухода невозможно. На сегодняшний день особой актуальностью пользуются следующие методы:

1. Термосный способ. Это наиболее популярный вариант, предполагающий укладку только что залитого фундамента специальными пароизоляционными материалами. Благодаря методике, фундамент надежно защищается от механических воздействий, а также не теряет тепло. Изоляционный слой создает необходимые условия для постепенного затвердевания бетонной массы.

2. Обустройство искусственных укрытий — тепляков, которые оберегают объект от воздействий внешней среды. Подобные конструкции дают возможность создать дополнительные возможности для прогрева воздуха. Опалубка также укрепляется мощными каркасными сводами и укрывается брезентом. Чтобы повысить температуру внутри тепляка устанавливают различные тепловые пушки.

3. Возведение тепловых временных конструкций над залитым раствором для создания воздушного обогрева.

Зимнее бетонирование всегда считается наиболее затратным, поскольку предусматривает обустройство дополнительных условий для созревания бетона.

Электропрогрев бетона: сущность и виды методики

Электрический способ прогревания бетона довольно часто применяется при индустриальном строительстве, поскольку особенно нуждается в источнике энергии. Метод предусматривает создание специальной электросистемы, поэтому без услуг профессионального электрика здесь не обойтись.

Сегодня выделяют следующие виды электропрогрева:

• Сквозной предусматривает обустройство опалубки специальными электродами, которые при подключении будут прогревать бетон изнутри. Как правило, для этой цели используются струнные или стержневые электроды. Сложность заключается в точности расчета подаваемой нагрузки от электродов к бетону. Данный метод считается одним из самых эффективных и активно применяется в строительной сфере.
• Периферийный способ предусматривает нагрев поверхности фундамента. Тепло передается по сети и прогревает только верхнюю часть бетона. Во внутреннюю часть теплоэнергия поступает посредством теплопроводности массы.

Вышеописанные методы могут быть использованы только в неармированных или же малоармированных конструкциях. Учтите, арматура при электронагреве оказывает существенное воздействие на фундамент.

Какие присадки используются для зимнего бетонирования

Специальные зимние присадки представляют собой химические вещества, повышающие эксплуатационные и технические качества бетонного раствора. Благодаря добавкам снижается температурный порог при воздействии которого на поверхности смеси может быть образован ледяной покров. Применение реагентов также положительно сказывается на гидратации, ускоряя эти процессы в несколько раз. Даже при супер низких температурах (до -250С) вы можете спокойно укладывать бетонный раствор , не переживая о том, что ваш фундамент превратиться в замерзшую глыбу льда. Количество присадки рассчитывается в зависимости от объема смеси а также особенностей сопутствующих компонентов (песка, щебня, цемента).

Итак, на сегодняшний день выделяют следующие категории присадок:

1. Суперпластификаторы — присадки, увеличивающие прочностные показатели бетонной системы. Как правило, представлены различными смолами, сульфатом нафталина. Вещество замедляет процесс гидратации, что в свою очередь положительно сказывается на показатели пластичности.

2. Ускоряющие присадки (хлорид кальция, сульфат железа) позволяют увеличить прочность бетона еще на стадии затвердевания.

3. Регулирующие присадки позволяют увеличить подвижность бетона, тем самым оказывая продлевающий эффект. Их часто применяют при длительной доставке бетонных растворов, а также для бетонирования при высоких температурах.

4. Антиморозные вещества увеличивают устойчивость раствора к низкой температуре.

5. Комплексные присадки объединяют в себе все вышеперечисленные показатели.

Где заказать бетон для зимней стройки

Ведете строительство зимой, но не знаете где заказать качественный бетон? Обратите внимание на компанию «Орех- бетон », которая на протяжении многих лет занимается производством высококачественных бетонных растворов, в том числе и для зимнего бетонирования. Качество для нас превыше всего, именно поэтому каждая партия бетонного раствора проверяется на технологический состав в собственной современно оснащенной лаборатории. В штате компании работают только высокопрофессиональные водители, знающие все о правильной транспортировке бетонных смесей. При необходимости мы можем приготовить раствор в пути в специальной автобетономешалке. Помимо вышеперечисленного, мы занимаемся реализацией различных сыпучих строительных материалов — песка, щебня, а также предоставляем услуги аренды высокотехнологичной строительной спецтехники.

Заинтересовало предложение? Узнать подробности сотрудничества вы можете связавшись с представителем нашей компании по указанному ниже номеру телефона:

8 (926) 000-00-30;

8 (926) 393-00-98.

Зимний бетон, прогрев бетона в зимнее время

Зимний бетон на частной стройке – суровая необходимость. Сложности доставки по водному пути, изолированность участка строительства, отличные зимние дороги и невозможность проехать к месту укладки бетонной смеси в распутицу вполне оправдывают сложные, рискованные и затратные процессы зимнего бетонирования. Кроме дорожных факторов, влияют и экономические: зимние скидки на поставку стройматериалов и аренду оборудования. Закладка фундамента и возведение коробки здания в теплое время года правильнее технологически и обеспечивает должное качество, но не всегда реализуются на практике. Зимние бетонные работы возможны благодаря химии бетона и сильной экзотермии при его схватывании. Вяжущее бетона, применяемого в фундаментных и основных несущих конструкциях здания – портландцемент, гидравлическое вяжущее. При затворении водой моментально начинается реакция гидратации и первые сутки бетон схватывается. Следующие двое суток набирает примерно половину итоговой прочности – а далее процесс замедляется. Но весь период набора прочности – 28 суток – бетонная конструкция должна находится в оптимальных условиях температуры и влажности. Независимо от погодных условий бетону необходимо обеспечить плюсовую температуру.

При замерзании бетона после полутора-двух недель твердения возможно, что необратимых последствий и не будет, но в любом случае итоговая прочность бетона не достигнет марочной. В первые сутки замерзание смеси фатально, даже при отсутствии механических воздействий. После оттаивания реакция гидратации возобновляется, но недостаточно интенсивно, и даже в лучшем исходе конструкция будет хрупкой и недолговечной. Выделение значительного количества тепла при затворении цемента водой достаточно, чтобы обеспечить твердение при температуре воздуха плюсовой или немного ниже нуля. Но само-разогрев смеси обеспечивает не только ускорение схватывания, но и отрицательные последствия – неравномерные местные напряжения в бетоне, что чревато трещинами. По этой причине портландцементы , применяемые для неизолируемых конструкций, имеют низкое тепловыделение (0,20 кДж/г).

В зимнее время в бетон всегда вводят противоморозные добавки, при замесе на любом РБУ или в бетономешалке самостоятельно. Эффект современных присадок отличный – обеспечивается нужная реология смеси, подвижность и удобоукладываемость, ускоряется начальное твердение. Но данный бонус получается за счет итоговой прочности бетона, поэтому при зимнем строительстве принимают класс бетона на одну-две ступени выше, чем проектная. При морозах до – 5 ⁰С возможно обеспечить нормальные условия бетону, если быстро и качественно уложить смесь в прогретую теплоизолированную опалубку, предусмотреть комплекс противоморозных добавок и создать конструкции термос. Если морозы сильнее, без прогрева не обойтись, а в сорокаградусную зиму потребуется мощный, например электродный или индукционный электропрогрев, тепляк и постоянный контроль – все 28 суток. Современные нагревательные провода для бетона способны обеспечить температурные условия даже в сильные морозы, и стоимость кабельного прогрева хоть и высока, но несравнима с проблемами по причине замороженного фундамента.

Дополнительные меры – не только специальные противоморозные добавки в бетон, широко применяется на частных стройках теплоизолирующая и термоактивная опалубка, а также прогрев грунта основания перед бетонированием, метод термоса и прогрев бетона в конструкции. Утепление и гидроизоляция фундамента, как правило, входит в проект, поэтому заливка бетона в утепленную изолированную опалубку оправдана. При этом теплоизоляционный слой станет частью готовой конструкции . Плюсы несъемной опалубки: снижение утечек тепла из уложенной смеси и равномерность прогрева в результате экзотермии, в итоге отсутствие поверхностных трещин. «Монтаж» утеплителя на готовый фундамент выполняется за счет сцепления цементного молочка с поверхностью плиты утеплителя (чаще всего это пеноплекс, ЭППС или другой пенополимер с достаточной жесткостью). При использовании утепленной несъемной опалубки возможно применение портландцемента повышенного тепловыделения (0,28 кДж/г).

Оболочка из пеноплекса при устройстве самодельной опалубки устанавливается по боковым частям конструкции, например — ленточного фундамента. Плиту фиксируют к опалубочному щиту проволочными стяжками, или на клеевой состав. Крепление утеплителя обязательно, поскольку при арматурных работах теплоизоляция должна сохранить проектное положение, и не сдвинуться в результате динамики заливки и уплотнения смеси. Неукрепленный (и не придавленный сверху упором) пеноплекс бетонная смесь попросту выдавит наверх.

При решении утеплить опалубочные щиты необходимо помнить, что утепление только боковое. Мощный холодный мост снизу частично компенсируют прогревом грунта; при этом контроль за температурой бетона обязателен, при необходимости применяют подогрев. Выбор метода зимнего бетонирования зависит от целого перечня факторов: температурные условия и сила ветра, перепад суточных температур, назначение конструкции и класс бетона, тип армирования. Очень важный фактор – форма конструкции (модуль поверхности), чем ближе к кубической форме, тем лучше сохранение тепла. Узкие и длинные ленты, стойки и балки невозможно качественно забетонировать зимой без утепления и индукционного или кабельного прогрева.

Подробнее о противоморозных добавках: основной эффект такой же, как при подсаливании воды – температура кристаллизации несколько снижается. Соленая или морская вода замерзает при температурах ниже нуля, а в жидкой фазе вода сохраняет способность к химическим реакциям. При этом важно понимать, что гидратация будет протекать с низкой скоростью. Противоморозные присадки обеспечивают бетонной смеси возможность медленного схватывания при температуре около нуля, но за счет снижения итоговой прочности, что требуется учесть при заказе бетона зимой. Присадки могут содержать соли хлора и другие вещества, вызывающие коррозию не только металла арматуры, но и бетона. Дозировку, рекомендованную производителем добавки, превышать недопустимо. Видов противоморозных добавок много, но основной принцип действия – или снижение порога кристаллизации воды затворения, или присадка работает «на тепло»: повышает экзотермию бетона на короткое время, достаточное для заливки и уплотнения в опалубке. Теплые присадки имеет смысл применять при запланированном искусственном прогреве бетона конструкции, и конечно, при этом бетону создают термос.

Прогрев бетона

Все методы прогрева имеют одну цель: обеспечить бетонной конструкции оптимальные параметры для набора прочности. При этом и прогрев, и остывание строго контролируется. Круглосуточный контроль – залог успеха, ведь время прогрева зимой не меньше, чем 28 суток, и возможны перебои с электроснабжением, резкие похолодания и другой форс-мажорный негатив. Практично применение двух или трех методов обогрева бетона. Сооружение тепляка и обогрев пушками или калориферами в дневное время проще, поскольку имеется парниковый эффект. Для этого и применяют прозрачные полиэтиленовые пленки, но основное условие – герметичность. Прогрев воздуха в изолированном тепляке малого объема – один из методов внешнего обогрева бетона. Экономически это крайне затратный способ, но проверенный временем и необходимый при возведении ответственных конструкций из монолитного бетона. Термоактивная опалубка работает аналогично – обеспечивает поверхностный прогрев конструкции и сохранение тепла.

Инфракрасный обогрев работает по-другому: прогревается не воздух вокруг конструкции, а сам бетон. Другие методы внутреннего обогрева: электропрогрев заложенными в тело бетона нагревательными проводами ( до сих пор успешно применяются телефонные провода и специальные провода ПНСВ, подключаемые к прогревающему трансформатору или станции). Современные нагревательные кабели намного эффективнее, и подключаются в разъем бытовой электросети 220 В, или в обычную розетку. Провода остаются в бетоне, но стоимость расходного материала вполне оправдана – качественный прогрев зимой обеспечивает прочность и долговечность бетонной конструкции. По сравнению с индукционным прогревом, требующим более сложного расчета и имеющим минусы – в частности, слишком резкий местный нагрев, прогрев проводами надежнее.

Электропрогрев бетона электродами — арматурными стержнями или включением армокаркаса в цепь, экономичнее, но требует специального оборудования. Для прогрева нужен постоянный ток. Использование сварочного трансформатора для электродного прогрева – незабытая проза прошлого века, но для успешного прогрева вмонтированными отрезками арматуры или через армокаркас нужно учесть множество данных. По сути, нужен грамотный проект, поскольку неверная установка греющего оборудования обеспечит в зоне контакта электродов (арматуры) с бетоном не сильный кратковременный прогрев, а пересушивание и нарушение сцепления. На периферии при этом бетон может и не прогреться, и даже замерзнуть, поскольку электрический ток не пройдет через пересушенную область. Электродный прогрев – наиболее незатратный метод, но требующий профессионализма.

Бетонирование на частном участке зимой. Прогрев бетона

Бетонировать при отрицательных температурах – дело сложное, затратное и трудоемкое. И риск заморозить бетон – реален, ведь в условиях индивидуального строительства форс-мажорные ситуации нередки. Но зимнее бетонирование приходится выполнять во многих случаях, например, связанных с дороговизной летней доставки материалов водным путем, со сроками строительства или с особенностями грунтов участка.

Два главных компонента любого бетона – вода и вяжущее. Цементное вяжущее в процессе гидратации соединяется с молекулами воды, и реакция эта сложная. В конечном результате должна получиться бетонная конструкция, надежная, прочная и долговечная, как камень. Об этой реакции написаны тома учебников, технической и прочей литературы. Но один из главных факторов очень прост – цемент реагирует с водой, а не со льдом.

Кристаллизованная на морозе вода в бетонируемой конструкции – это практически полное прекращение всех химических реакций в бетоне. Итог необратимый, после оттаивания набор прочности не возобновляется. В ситуации, когда бетон начинает твердеть, а затем замерзает, но кристаллы замерзающей воды не успевают повредить его структуру, то после изменения условий – повышения температуры естественным образом или при прогреве – будет происходить дальнейшее твердение и нарастать прочность, но с отставанием. И не факт, что бетон после оттаивания наберет марочную прочность к 28-суточному возрасту.

Модифицирующие добавки, понижающие точку замерзания воды, спасают при небольшом «минусе» температуры – до 10 град, при условии правильного ухода за бетоном. Способы зимнего бетонирования с противоморозными добавками экономичны и просты, но даже комплексные добавки на практике не всегда «безвредны» для структуры, будущей долговечности и особых свойств бетонов. Хлористые соли в составе добавок дают риски коррозии армокаркаса, если бетонный фундамент будет эксплуатироваться во влажной среде (такого риска нет при использовании поташа и нитрита натрия в добавках). Кроме того, при схватывании бетонной смеси с модификаторами усиливается щелочная реакция и возможна коррозия бетона, когда начинает реагировать активный кремнезем, входящий в состав некоторых наполнителей. Превышать количество противоморозных добавок недопустимо.

Прогревать бетон необходимо в случаях, когда требуется обеспечить набор его прочности до значений, когда можно нагружать фундамент. Часто зимой возводят кирпичные, блочные и деревянные стены зданий, перекрытия, крышу. Требуется прочность как минимум 50% — 75% от марочной для начала работ (точное значение рассчитывается из марки бетона, его вида и веса конструкций здания). Без прогрева зимний бетон в условиях средней полосы таких значений не даст. Качественное твердение в неблагоприятной среде можно обеспечить прогревом, и вести работы круглый год с приемлемым качеством. В районах, где зима продолжается больше полугода, прогрев – единственный вариант строить при отрицательных температурах. Конечно, при возможности в районах средней полосы следует бетонировать в конце августа – сентябре, это лучшее время для бетона, который после зимы покажет все огрехи и недостатки бетонирования – сколы, трещины и пр. – и можно будет исправить ошибки без негативных последствий для прочности конструкции.

При бетонировании зимой сохранение структуры бетона и обеспечение его твердения до требуемой прочности достигают двумя основными методами:

1. Электропрогревом – применяя электроды разных видов (полосовые, поверхностные, стержни и струны) или нагревательные провода
2. Использовать запас внутреннего тепла бетонной смеси и экзотермию (реакция гидратации идет с некоторым выделением тепла).

Второй метод: для этого применяют высокопрочные и быстротвердеющие портландцементы, добавляют модификаторы-ускорители твердения цементов (с хлористым кальцием – самый простой вариант), уменьшают водоцементное отношение смеси, чтобы меньше было воды. При этом бетон приходится пластифицировать и вводить воздухововлекающие добавки. Эти меры нужны для того, чтобы обеспечить бетону ускорение твердения и набор минимальной прочности перед замерзанием, с упрочнением структуры настолько, что кристаллы замерзшей воды уже не могут эту структуру повредить. Этот вариант – для зимнего бетонирования без нагружения конструкций. Когда бетон «согреется» и продолжит набирать прочность, на максимальные показатели он уже не выйдет, но проектную прочность даст. Для страховки в этом варианте повышают марку бетона на одну-три позиции.

Чтобы использовать экзотермию бетона, нужно, чтобы конструкция была достаточно массивна – фундаментные ленты, столбы или плита. В тонкостенных конструкциях или колоннах тепло реакции бетона не поможет, и это можно просчитать, зная габариты конструкций и модуль поверхности (отношение площади бетонируемой конструкции к ее объему, измеряемое в м2/м3). Иногда этот параметр еще называют – степень массивности.

Еще одно мероприятие для сохранения внутреннего запаса тепла в бетонируемой конструкции – это подогреть воду и заполнители. Воду можно греть до 90⁰С и даже выше, но при условии правильной загрузки компонентов в бетономешалку. Опасность «запарить» цемент при этом имеется, хотя технология производства цементов и предполагает огромные температуры – в сотнях градусов, и даже около тысячи. Но непосредственно соединять вяжущее рационально только с водой не горячее 70⁰С. Заполнители тоже подогревают – до 60⁰С — 80⁰С, соединяют их с водой, а затем добавляют цемент.

Подогрев выполняют, если готовят бетонную смесь в построечных условиях – на участке, используя бетономешалку. При этом температуру бетонной смеси на выходе возможно получить около 50⁰С. Но значения температуры смеси выше 40⁰С – это быстрое твердение бетона, а значит, технологический процесс нужно организовать так, чтобы заливать порции смеси быстро и так же укладывать и вибрировать.

Минимум температуры бетонной смеси для укладки в массивную конструкцию (фундамент) – это +5⁰С, при условии, что далее бетону будут созданы условия для набора прочности – прогрев или термос. Но в тонкие конструкции – стены, стойки и др. нельзя при отрицательных температурах воздуха заливать смесь, имеющую температуру ниже +20⁰С. Бетонирование тонкостенных конструкций на частном участке зимой – это сложный и рискованный процесс, и без организации инфракрасного и воздушного прогрева (термоматы, тепловые пушки и т.д.), индукционного – для стоек, или электропрогрева для перекрытий эти работы не стоит и начинать.

Чтобы сохранить тепло в забетонированной конструкции, ее теплоизолируют – минераловатными плитами и матами, пенопластом, применяют засыпные теплоизоляторы – шлак, опилки, стружки и т.д. Этот способ – термос применяют, если есть возможность сохранить запас тепла для твердения бетона первые семь суток. Это реально только при тщательной теплоизоляции конструкции, не экстремальных морозах и в случаях, когда сама конструкция достаточно массивна. Значение модуля поверхности должно быть не больше 6, это легко посчитать, зная габариты бетонного элемента (площадь поверхности, которая будет охлаждаться, делят на объем данной конструкции).

Методы электропрогрева, применение греющих опалубок, а в некоторых случая и обогрев воздуха, который окружает бетон – намного более эффективны по сравнению с методом термоса и дают возможность бетонировать даже при очень низких температурах воздуха. Выбор метода прогрева делают с учетом специфики местных условий – в основном температуры и силы ветра, а также от габаритов конструкций и модуля поверхности, или площади и толщин заливок.

Прогрев бетона применяют не только зимой, но и летом – при значительном колебании среднесуточных температур.

Ремонт трещин в бетонном проезде