Температура для бетонирования: Как влияет температура на прочность бетона?

при какой можно, нельзя бетонировать

Температурный режим при бетонировании – один из основных критериев качественного выполнения работ согласно нормам СНиП и ГОСТ. Учитывая переменчивость климатических условий и необходимость производства работ в межсезонье, а также в холодное время года, контроль температуры приобретает особую актуальность. Мы рассмотрим, при какой температуре бетонировать лучше всего, а также коснемся способов искусственного обеспечения оптимальных условий.

Температура бетонирования – важный параметр нормального протекания реакции твердения смеси.

Температурные режимы при бетонных работах

Физико-химические процессы в бетоне

Твердение бетонного камня происходит вследствие химического взаимодействия его компонентов.

Бетон представляет собой смесь из четырех основных компонентов, которые обеспечивают ему необходимые характеристики. Назначение и участие каждого из этих компонентов в тех или иных процессах рассмотрены в таблице:

Компонент	Назначение и процессы
Цемент	Необходим для связывания наполнителей и образования цементного камня. Участвует в реакции гидратации совместно с водой, при этом выделяется тепло в окружающее пространство
Вода	Является несущей средой для смешивания и равномерного распределения компонентов смеси по объему, а также она необходима для затворения цемента. Участвует в реакции гидратации совместно с цементом для образования цементного камня
Песок	Является мелким заполнителем, который необходим для заполнения пустот между зернами щебня. Участвует в процессе перераспределения нагрузок от внутренних напряжений при твердении цементного камня, играет роль мелкозернистого каркаса и защищает материал от образования трещин
Щебень	Является крупным заполнителем и используется для экономии цемента, а также для создания крупнозернистого каркаса, препятствующего растрескиванию смеси при твердении. Участвует в процессе распределения нагрузок от внутренних напряжений

Как видим, основные компоненты, обеспечивающие протекание реакции твердения (гидратации) — это вода и цемент.

Реакция взаимодействия воды и цемента протекает с выделением тепла.

Основой образования бетонного камня является реакция гидратации цемента, при которой сначала образуется цементное молоко, которое затем достаточно быстро схватывается и образует монолитную камнеподобную структуру. Песок и щебень здесь нужны для обеспечения физических процессов внутри смеси, связанных с перераспределением нагрузок и внутренних напряжений.

Бетон, приготовленный своими руками, твердеет по такому же принципу.

Важно!
Одним из условий нормального протекания любой химической реакции является соответствие условий температурному режиму, при котором возможно взаимодействие ингредиентов.

Оптимальный режим

На фото бетонировка происходит в летнее время, которое лучше всего подходит для этого вида работ.

Реакция гидратации цемента неприхотлива и позволяет определить, при какой температуре можно бетонировать, в достаточно широком диапазоне – от 0 до 90 градусов Цельсия. Однако на практике для обеспечения адекватных условий твердения и возможности выполнения работ этот диапазон сокращается от 4 до 30 градусов.

Важно!
Оптимальной температурой бетонирования считается режим, при котором она не опускается ниже +15 градусов и не поднимается выше +25.

Укладка в помещении является наиболее оптимальной.

Очевидно, что достичь таких условий можно только при стабильной летней погоде или в помещении. Именно поэтому при проведении наружных работ укладывать бетон всегда стараются в летнее время при сухой и не сильно жаркой погоде.

Нормальный режим

Строительство крупных объектов часто не укладывается в рамки одного сезона.

Практика строительства такова, что в реальных условиях далеко не всегда удается организовать работы таким образом, чтобы всегда соблюдались оптимальные условия бетонирования. Поэтому чаще всего приходится говорить о нормальном режиме, при котором возможна работа как в теплое, так и в холодное время года.

Холодным принято считать такое время, при котором температура воздуха опускается ниже +10 градусов. Сразу следует указать, при какой температуре нельзя бетонировать: без дополнительного обогрева нижний предел температуры составляет +4 градуса, с натяжкой можно сказать, что крайним значением является 0 градусов, хотя инструкция такие натяжки исключает.

Межсезонье – не лучшее время для работ.

Важно!
Межсезонье является опасным временем, так как для него характерны частые и непредсказуемые перепады температур.
Это чревато повторяющимися замерзаниями и оттаиваниями, при которых материалу наносится особенно ощутимый урон.

Также следует учитывать, что для набора марочной прочности бетонное изделие должно простоять как минимум 28 дней при нормальной температуре, а если температура понижена, этот срок заметно возрастает. Поэтому если вы планируете сразу после заливки фундамента выполнять кладку стен, рекомендуем вам бетонировать не позже конца августа – середины сентября.

Работа в жаркое время также накладывает определенные условия: слишком активное испарение влаги приводит к ее недостатку и понижению качества изделия, а также влечет появление поверхностных трещин.

Для того чтобы избежать таких последствий, необходимо ухаживать за бетоном после укладки:

• увлажнять его;
• защищать от сухого ветра;
• прямых солнечных лучей.

Уход за бетоном особенно необходим в жаркое время.

Во время дождя следует следить за тем, чтобы в свежий бетон не попадало много воды, иначе будет нарушено водоцементное отношение и материал потеряет прочность. Для этого опалубку после заливки накрывают водонепроницаемой пленкой или другим материалом, препятствующим попаданию воды.

Во время дождя свежий бетон накрывают пленкой.

Важно!
Следует помнить, что перегрев не менее опасен, чем переохлаждение, так как ведет к слишком быстрому твердению, потере пластичности, растрескиванию и, как результат, потере качества готовой конструкции.

Зимнее бетонирование

Укладку бетона производят также и зимой.

Бетонирование при низких температурах – это особая практика, которая требует применения специальных технологий и добавок. Как мы уже говорили, температура не должна опускаться ниже +4 градусов, но часто производственный процесс исключает возможность зимнего перерыва в работе.

В этом случае применяют обогрев бетона.

Это можно сделать несколькими способами:

• Методом термоса. Здесь используется тепло, выделяемое реакцией гидратации цемента, для удержания которого смесь заливают в утепленные опалубки, которые дополнительно укрывают тепляками и прочими защитными средствами. Годится для массивных крупных объектов;
• Методом подогрева паром или горячим воздухом. Вокруг объекта строят деревянный или брезентовый тепляк, в который подают пар, теплый воздух или устанавливают калорифер;
• Методом подогрева смеси электродами или специальными греющими кабелями (ПНСВ). По заранее рассчитанной схеме в бетонную массу вводят специальные нагревательные элементы, которые позволяют преобразовать электрическую энергию в тепло;
• Методом прогрева с помощью электрических матов или инфракрасных излучателей. На поверхность стяжки укладывают нагревательные маты или ИК-излучатели, которые не дают смеси промерзнуть.

Термоэлектроматы позволяют работать зимой.

Наиболее важно не дать бетону замерзнуть в течение первых трех дней, за которые он набирает до 70% прочности. Дальше мороз уже не опасен, он лишь замедляет процесс набора прочности, который после оттаивания продолжится.

Прогрев производят до температур от +10 до +30 градусов. Выходить за эти рамки нежелательно.

Греющий кабель укладывают прямо в опалубку.

Важно!
Если смесь не набрала 50% прочности, то после оттаивания она разуплотняется и марочной прочности не набирает.

Кроме обогрева можно применять химические добавки, которые не дают воде замерзать и ускоряют процесс твердения.

Это может быть:

• хлористый натрий;
• хлористый кальций;
• пота;
• и нитрат натрия.

Также желательно использовать высокоактивные марки цемента.

Устройство тепляка – старый, но проверенный способ.

Следует учитывать, что резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне должны производиться после набора прочности, а не по замерзшему материалу. Также имейте в виду, что цена работ возрастает на 30 – 40%.

Важно!
Для успешного зимнего бетонирования лучше применять комплекс мер, в числе которых будет прогрев, применение химических добавок и высокоактивного цемента.

Вывод

Правильный температурный режим является определяющим условием для нормального твердения бетонной смеси и набора конструкцией ожидаемой прочности. Существует множество методов поддержания такого режима, узнать о которых подробнее можно с помощью видео в этой статье.

Добавить в избранное Версия для печати

Поделитесь:

Статьи по теме

Все материалы по теме

Правила и нормы бетонирования при отрицательных температурах

Замораживать ли строительные работы в отрицательную температуру или применять зимний метод бетонирования, давайте разберемся.

Нормальные температурные условия для бетонирования это 5°С — 20°С, но чаще всего температура окружающей среды или выше, что тоже заставляет применять специальный метод бетонирования, или ниже. Наш климат и погодные условия вынудили приспосабливаться под погоду и никак иначе.

С понижением температуры на градуснике, усложняется процесс бетонирования. Этому есть самое простое и логичное объяснение — цемент не может вступить в реакцию со льдом. Поэтому и применяют специальные меры.

!При среднесуточной температуре воздуха ниже 5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С необходимо принимать специальные меры по выдерживанию уложенного бетона (раствора) в конструкциях и сооружениях, бетонируемых на открытом воздухе!

Специальные меры прописаны в СНиП 3.

Как только температура окружающей среды опускается ниже 5°С приготовление бетонной смеси на строительной площадке следует производить в обогреваемых бетоносмесительных установках. Вода, которую будут использовать для раствора, должна быть подогретой, чтобы бетонная смесь получилась с температурой не ниже требуемой по расчету. А также, если раствор транспортируется на строительный объект, способы транспортировки должны обязательно обеспечивать предотвращение снижения температуры раствора.

!При этом продолжительность перемешивания бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25 % по сравнению с летними условиями!

Основание, на которое должна укладываться бетонная смесь, и его температура должны исключать возможность замерзания бетонной смеси в точке контакта. При выдерживании бетона в конструкции методом термоса, при предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание или старый бетон, если по расчету в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания.

При бетонировании густоармированных конструкций с арматурой диаметром больше 24 мм, арматурой из жестких прокатных профилей или с крупными металлическими закладными частями следует выполнять с предварительным отогревом металла до положительной температуры или местным вибрированием смеси в приарматурной и опалубочной зонах.

!При этом продолжительность перемешивания бетонной смеси должна быть увеличена не менее чем на 25 % по сравнению с летними условиями!

Основание, на которое должна укладываться бетонная смесь, и его температура должны исключать возможность замерзания бетонной смеси в точке контакта. При выдерживании бетона в конструкции методом термоса, при предварительном разогреве бетонной смеси, а также при применении бетона с противоморозными добавками допускается укладывать смесь на неотогретое непучинистое основание или старый бетон, если по расчету в зоне контакта на протяжении расчетного периода выдерживания бетона не произойдет его замерзания.

Неопалубленные поверхности конструкций следует укрывать паро и теплоизоляционными материалами непосредственно по окончании бетонирования. Выпуски арматуры забетонированных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.

До укладки бетонной смеси полости после установки арматуры и опалубки должны быть закрыты брезентом или каким-либо другим материалом от попадания в них снега, дождя и посторонних предметов.

Выдерживание бетона в зимних условиях производят 

• способом термоса;
• с применением противоморозных добавок;
• с электротермообработкой бетона;
• с обогревом бетона горячим воздухом, в тепляках.

Способ термоса следует применять при обеспечении начальной температуры уложенного бетона в интервале от 5 до 10°С и последующем сохранении средней температуры бетона в этом интервале в течение 5-7 сут.

Контактный обогрев уложенного бетона в термоактивной опалубке следует применять при бетонировании конструкций с модулем поверхности 6 и более. После уплотнения открытые поверхности бетона и прилегающие участки щитов термоактивной опалубки должны быть надежно защищены от потерь бетоном влаги и тепла.

Электродный прогрев бетона необходимо производить в соответствии с технологическими картами. Запрещается использовать в качестве электродов арматуру бетонируемой конструкции. Электродный прогрев следует производить до приобретения бетоном не более 50 % расчетной прочности. Если требуемая прочность бетона превышает эту величину, то дальнейшее выдерживание бетона следует обеспечивать методом термоса.

Применение бетона с противоморозными добавками запрещается в конструкциях:

•  железобетонных предварительно напряженных;
• железобетонных, расположенных в зоне действия блуждающих токов или находящихся ближе 100 м от источников постоянного тока высокого напряжения;
• железобетонных, предназначенных для эксплуатации в агрессивной среде; в частях конструкций, находящихся в зоне переменного уровня воды.

Бетонное строительство в жаркую погоду

Что следует учитывать при бетонировании в жаркую погоду

Когда температура свежезамешанного бетона приближается примерно к 77 градусам по Фаренгейту, неблагоприятные условия на площадке могут повлиять на качество бетона. Температура окружающей среды выше 90 градусов по Фаренгейту и отсутствие защищенной среды для укладки и отделки бетона (закрытое здание) могут усложнить производство качественного бетона.

Использование жидкого азота является одним из способов снижения температуры бетона при бетонировании в жаркую погоду.

Меры предосторожности, необходимые для обеспечения качества конечного продукта, будут различаться в зависимости от фактических условий во время укладки бетона и конкретного применения, для которого будет использоваться бетон. В общем, если температура во время укладки бетона превысит 77 градусов по Фаренгейту, следует разработать план, чтобы свести на нет последствия высоких температур.

Меры предосторожности могут включать некоторые или все из следующих действий:

1. Увлажнение основания, стальной арматуры и опалубки перед укладкой бетона.
2. Установка временных ветрозащитных экранов для ограничения скорости ветра и солнцезащитных навесов для снижения температуры бетонной поверхности.
3. Охлаждающие заполнители и вода для затворения добавляются в бетонную смесь для снижения ее начальной температуры. Влияние горячего цемента на температуру бетона минимально.
4. Используйте бетонную консистенцию, обеспечивающую быстрое размещение и укрепление.
5. Защитите бетонную поверхность во время укладки пластиковой пленкой или замедлителями испарения, чтобы сохранить исходную влажность бетонной смеси.
6. Обеспечить достаточное количество рабочей силы, чтобы свести к минимуму время, необходимое для укладки и отделки бетона, поскольку жаркие погодные условия значительно сократили время до начального и окончательного схватывания.
7. Рассмотрите возможность туманообразования области над укладкой бетона для повышения относительной влажности и удовлетворения потребности во влаге окружающего воздуха.
8. Обеспечьте соответствующие методы отверждения как можно скорее после завершения процессов отделки бетона.
9. В экстремальных условиях рассмотрите возможность корректировки времени укладки бетона, чтобы воспользоваться более низкими температурами, например, укладка ранним утром или ночью.

При правильном планировании и выполнении бетон может быть успешно уложен и обработан для производства высококачественного прочного бетона при температуре 95 градусов по Фаренгейту и выше.

Время схватывания

Влияние высоких температур окружающей среды и высокотемпературных компонентов бетона на время схватывания бетонных смесей вызывает озабоченность из-за сокращения времени, за которое бетон должен быть уложен, закреплен и обработан; повышенный потенциал пластического растрескивания, термического растрескивания и холодных соединений; возможное снижение прочности из-за высокого водопотребления и высоких температур отверждения; сложность в контроле содержания воздуха; и повышенная актуальность применения соответствующего метода лечения в раннем возрасте.

Как правило, повышение температуры на 20 градусов по Фаренгейту сокращает время схватывания бетонной смеси на целых 50 процентов. Например, бетонная смесь, которая достигает окончательного схватывания за три часа при 60 градусах по Фаренгейту, может достичь окончательного схватывания всего за полтора часа при 80 градусах по Фаренгейту. По мере повышения температуры бетона время схватывания еще больше сокращается. Фактическая температура бетонной смеси в состоянии поставки зависит от температуры материалов, используемых в смеси, содержания вяжущего вещества в смеси, температуры оборудования, используемого для замеса и транспортировки бетона, а также температуры окружающей среды и условий на месте. Сайт проекта. Бетонные изделия можно считать бетоном для жаркой погоды при температуре от 77 до 9°С.5 градусов по Фаренгейту в зависимости от конкретного применения. Меры предосторожности должны быть спланированы заранее, чтобы противостоять воздействию высокой температуры задолго до исполнения, чтобы противостоять этим воздействиям.

Меры предосторожности могут включать использование материалов с хорошей историей работы в условиях высоких температур, охлаждение бетонных материалов или бетонной смеси, обеспечение консистенции бетона и оборудования для укладки и бригады для быстрой укладки, сокращение времени транспортировки, планирование укладки для ограничения воздействия атмосферных условий (ночное размещение или более благоприятная погода), спланируйте ограничение быстрой потери влаги (солнцезащитные экраны, ветрозащитные экраны, запотевание или запотевание) и рассмотрите возможность использования замедлителя испарения. Запланируйте совещание перед началом строительства, включающее всех участников, для обсуждения плана контроля эффектов, характерных для проекта, и ожидаемых условий.

Дополнительная информация

« Бетонирование в жаркую погоду», глава 13 документа «Разработка и контроль бетонных смесей» , EB001.15, Portland Cement Association.

ACI 305R-10, Руководство по   Бетонирование в жаркую погоду   Бетонирование в жаркую погоду .