Температура при заливке бетона: Как влияет температура на прочность бетона?

варианты и их особенности, рекомендации специалистов

Строительные работы, особенно при сжатых сроках исполнения, зачастую проводятся в крайне неудобных погодных условиях. Заливка фундамента, его срочный ремонт или формирование бетонного пола – то есть любые действия, подразумевающие готовку и укладку бетонной массы, лимитированы довольно узким диапазоном температурных значений окружающей среды.

Точнее, низкие температуры оказывают немалое влияние на течение процессов структурного схватывания, отвердения и набора бетоном полноценной марочной прочности.

Чтобы разобраться в осуществимости заливки бетона при низких и минусовых температурах, рассмотрим разработанные технологии, призванные предупредить потенциально возможные неприятности.

Специфика бетонного раствора

Комплекс физико-химических свойств бетона обуславливает оптимальную температуру работы с ним. Диапазон составляет от +17,3 до +25,8 градуса. Подходящие условия гарантируют набор заявленной марочной прочности схватившегося и отвердевшего раствора приблизительно через 27–29 суток.

Скорость гидратационного процесса в цементе существенно замедлится при снижении температуры менее +17 С и практически полностью останавливается при +5,2 С. Дальнейшее падение до минусовых значений вызовет замерзание воды, содержащейся в растворе с формированием большего по суммарному объёму ледяного вещества. Появляющиеся силы распирающего (внутреннего) давления ведут к потере плотности и разрыхлению внутренней структуры бетона. Остающаяся монолитность поддерживается только за счёт прочно смёрзшейся влаги.

Когда температура возрастёт, вода начнёт оттаивать и реакция цементной гидратации возобновится с постепенным затвердеванием бетона. Но, последствия предыдущего нарушения структурных связей при заморозке негативно отразится на прочности созданного монолита.

После ряда экспериментальных исследований и специальных расчётов были выявлены критические точки, ограничивающие пределы в которых различные марки бетонных смесей без существенных последствий могли бы замораживаться. Критический уровень прочности, который необходимо набрать бетону для прекращения заметных воздействий на прочностные характеристики возводимой конструкции был зафиксирован на уровне в 50% от показателя марочной прочности.

Марки бетона по морозостойкости

По способности замерзать и оттаивать с сохранением свойств бетоны классифицируются на марки по морозостойкости, которые обозначаются буквой F и числовым показателем от 25 до 1000.

В суровых условиях климата большинства регионов России подходящая для бетонирования погода держится 1–2 месяца в году. Невозможно себе представить прерывание бетонных работ на 10–11 месяцев. Кроме того, в условиях слабых грунтов заливка фундамента возможна только зимой. Чтобы не прерывать строительные работы и получать зимний бетон не менее прочный и качественный, чем летний, были разработаны специальные меры: сохранение тепла гидратации, прогрев бетона, применение различных противоморозных добавок. Оптимальный результат дают специально разработанные комплексные пластифицирующие противоморозные добавки, позволяющие экономить электроэнергию, воду и цемент, работать даже в морозы и получать прочный и качественный бетон.

Посмотрите видео о заливке бетона в зимнее время

В результате, работы по заливке бетонного раствора при низких (отрицательных) температурах сводятся к принятию эффективного комплекса мер, препятствующих замерзанию жидкой воды до времени полноценного набора внутренней критической прочности. Для этого применяются несколько эффективных методик:
— подогрев уложенной смеси;

— изготовление раствора из заранее подогретых компонентов;

— холодное бетонирование составом, содержащим дополнительные химические присадки, уменьшающие точку замерзания;

— утепление опалубки.

Каждый способ имеет своё рациональное применение, что определяется исполнением заявленных характеристик прочности, доступностью и наличием энергоресурсов, а также, объёмом возводимого строения. Однако, метеоусловия являются определяющим обстоятельством при выборе оптимального варианта заливки.

Преимущества и недостатки зимних работ

Бетонирование при отрицательных температурах имеет свои преимущества и изъяны, о которых нельзя забывать.

Свои преимущества имеет бетонирование при отрицательных температурах

Преимущества:

1. Возможность залить бетон на сыпучем грунте. В тёплое время года почва осыпается, что затрудняет качественную укладку покрытия.
2. Меньшая стоимость работ. Зимний период традиционно считается неподходящим для строительства, поэтому многие магазины делают скидки на материалы, необходимые для строительства дома.
3. Ускоренное оказание услуг. Неприятная погода буквально заставляет сотрудников работать быстрее, что значительно снижает временные затраты.

Недостатки:

1. При выборе рабочих следует рассматривать мастеров, которые способны выполнять заливку бетона зимой. Это связано с тем, что большинство строителей работают только летом.
2. Велик риск того, что бетонная смесь замёрзнет, и строительные работы придётся приостановить до тех пор, пока температура внешней среды не достигнет положительных значений.
3. Зимой световой день короче, чем летом, поэтому потребуется купить оборудование для дополнительного освещения. Как правило, это требует немалых растрат.
4. Заливка фундамента на замёрзшую землю грозит проседанием и возникновением трещин, так как при размерзании земля проседает.

Подогрев уложенной бетонной смеси

В создании хороших условий для нормального вызревания бетонной массы при внешних отрицательных температурах помогает электрический ток, подведённый непосредственно к электродам. Особые металлические пластины или стержни погружают в раствор или размещают на поверхности опалубки, подсоединив к различным полюсным контактам источника электротока. Бетон, содержащий достаточное количество воды, замыкает цепь. За счёт наличия собственного сопротивления он преобразует в тепло всю электроэнергию, нагреваясь при этом.

Такая методика существенно сокращает период вызревания бетона, который может приобретать до 78,4% критической прочности уже к 26-дневному возрасту.

Описываемая технология применяется только для малоармированных или вовсе неармированных конструкций. Это, наряду с экономически затратным расходом электричества, является весомым недостатком рассматриваемого способа обогрева раствора.

В частном строительстве, где фундаменты не отличаются объёмностью, будет лучше осуществить прокладку согревающих кабелей по внутренней поверхности опалубочных щитов или по арматурному остову. Одновременно нужно надёжно термоизолировать всю конструкцию, не оставляя возможности теплу «уходить» через стенки.

Внимание! Подогрев бетонной массы требует надлежащего круглосуточного контролирования. Измерения следует делать регулярно, каждые несколько часов. Нельзя допускать нагрева свыше 30 градусов!

Вторым, более современным способом внешнего теплового воздействия, используемым в зимнем строительстве, является применение специальных термоматов. В принципе, это электрогрелки больших размеров, состоящие из герметичной водонепроницаемой оболочки, теплоизоляции и нагревательного элемента.

Согревающие маты способствуют равномерному распространению температурного поля внутри бетона и на окружном расстоянии до 19,5 см. Такие термоматы можно использовать при внешней температуре до –20 градусов.

Какое время застывания у бетона и от чего оно зависит?

Многим начинающим строителям знакомо неизбежное появление дефектов на поверхности бетона: мелкие трещины, сколы, быстрый выход из строя покрытия. Причина не только в несоблюдении правил бетонирования, или в создании цементного раствора с неправильным соотношением компонентов, чаще проблема кроется в отсутствии ухода за бетоном на этапе застывания.

Время схватывания цементного раствора зависит от многочисленных факторов: температуры, влажности, ветра, воздействия прямых солнечных лучей и т. п. Важно на этапе застывания увлажнять бетон, это позволит приобрести максимальную прочность и целостность покрытия.

Время схватывания цементного раствора зависит от многочисленных факторов

Бетонирование разогретым раствором (использование собственного тепла)

Такой способ эффективен в применении, если суточные температурные колебания едва опускаются ниже нулевой отметки, а также когда заморозки минимальны (до –4 С). Методика заключается в закладке нагретой бетонной смеси в предварительно подготовленную утеплённую опалубку.

Особенность! В данном случае очень важно грамотно подобрать марку порошкового цемента. Чем выше числовая маркировка, тем меньше времени требуется на схватывание и последующее затвердевание смеси. Будет больше выделяться тепловой энергии при гидратации!

Производить замес нужно на воде, разогретой до 85 градусов (это минимальное значение) и наполнителях, заблаговременно прогретых потоком горячего воздуха.

Здесь, порядок закладки смешиваемых компонентов отличается от обычной технологии:

— заливается вода в бетономешалку;

— добавляется щебень со строительным песком;

— порошковый цемент (комнатная температура) вводится в последнюю очередь, только после трёх (минимум) оборотов бака установки.

Важно! Недопустимо предварительное разогревание цемента, а также его засыпка в очень горячую воду!

В зимний сезон рекомендуется использовать автоматическую бетономешалку с электронагревом рабочего барабана. На выходе, температура приготовленного раствора должна быть 36–46 градусов.

Холодное бетонирование раствором, содержащим специальные присадки

Противоморозные добавки широко используются для возможности достижения бетонной массой критической прочности при заливке в холодное время. Они помогают нормально протекать гидратационной реакции цемента, нормализуют процесс затвердевания бетона, предотвращая несвоевременное замерзание воды в смеси.

Присадки обладают такими положительными свойствами:

— увеличивают текучесть и подвижность бетонного раствора, облегчая рабочие манипуляции с ним;

— понижают кристаллизационную точку для воды, содержащейся в составе;

— защищают металлические вставки (арматуру) от коррозии;

— способствуют быстрому набору нужной критической прочности.

Существенно! Противоморозные присадки нужно применять лишь при отрицательном значении температуры, в строгой пропорциональности, обозначенной в прилагаемой рецептурной инструкции. Если их использовать в неправильном количестве, то высока вероятность ухудшения свойств бетонного раствора!

Наиболее часто применяемыми противоморозными присадками для бетонных смесей являются:

— нитрит натрия – нельзя добавлять в глиноземистые цементы (ГЦ40 – ГЦ60). Добавка позволяет работать с раствором при окружающей температуре не менее –14,5 градуса;

— поташ и другие составы с монокарбонкислотными солями – ускоряют процесс затвердевания бетона. Они не формируют на поверхности высолов и не потворствуют коррозии металлической арматуры. Допускают работу с раствором при тридцатиградусном морозе, прекрасно сохраняя его важнейшие качества;

— формиат натрия – применяется исключительно в комбинации с добавками-пластификаторами. При других сочетаниях может создавать дефектные пустоты в бетоне из-за образования солевых скоплений;

— хлористый натрий – активно применяется одновременно с портландцементами (сульфатостойкий, белый, с умеренной экзотермией, цветной и др. ) Добавка пластифицирует раствор, препятствуя его ускоренному загустению. При этом вещество обладает важным недостатком – действует разрушающе на железную арматуру.

Методика холодного бетонирования обладает некоторыми отрицательными особенностями:

— бетон обладает сниженным показателем водопроницаемости и морозостойкости;

— уложенный в опалубку раствор имеет более высокую степень усадки;

— способ нельзя применять в предварительно напряжённых строительных конструкциях.

Факторы, влияющие на застывание

На этапе планирования работ с цементом важным фактором, влияющим на конечный результат, является скорость обезвоживания бетона. На процесс гидратации влияют многочисленные факторы, точнее определить сколько застывает цементный раствор можно с учётом факторов:

• окружающая среда. Учитывают влажность и температуру воздуха. При высокой сухости и жаре бетон застынет всего за 2-3 дня, но ожидаемую прочность он не успеет приобрести. В противном случае он останется мокрым на протяжении 40 дней или больше;

Факторы, влияющие на застывание бетона

• плотность заливки. По мере уплотнения цемента снижается скорость отдачи влаги, это улучшает процедуру гидратации, но несколько уменьшает скорость. Уплотнять материал лучше с помощью виброплиты, но подойдёт и прокалывание раствора вручную. Если состав плотный, его будет сложно обрабатывать после застывания. На этапе финишной отделки или прокладывания коммуникаций в уплотнённом бетоне приходится использовать алмазное бурение, так как победитовые свёрла быстро подвергаются износу;
• состав раствора. Фактор достаточно важен, ведь уровень пористости наполнителя влияет на темпы обезвоживания. Медленнее застывает раствор с керамзитом и шлаком, в наполнителе скапливается влага, а отдают её медленно. С гравием или песком состав высыхает быстрее;
• наличие добавок. Снизить или ускорить этапы затвердевания раствора помогают специальные добавки с влагоудерживающими свойствами: раствор мыла, бетонит, противоморозные присадки. Приобретение подобных компонентов увеличивает сумму работ, но многие присадки упрощают работу с составом и увеличивают качество результата;
• материал опалубки. Время застывания цемента зависит от склонности впитывать или сохранять влагу опалубкой. Влияние на скорость затвердения оказывают пористые стенки: нешлифованные доски, пластик со сквозными отверстиями или неплотным монтажом. Лучший способ выполнить строительные работы в срок и с сохранением технических характеристик бетона – применять щиты из металла или поверх дощатой опалубки устанавливать полиэтиленовую плёнку.

Общие рекомендации для качественной заливки бетона при минусовой температуре

Все работы, относящиеся к бетонной заливке, рациональнее проводить при благоприятствующих условиях.

Нужно помнить! Комплекс работ по заливке следует начинать при температурном значении более + 9,5 градуса без ожидаемого понижения в течение ближайших 27 суток!

Разумеется, нынешние технологии позволяют проводить бетонирование и при более низких температурных значениях, но это чревато серьёзными финансовыми затратами. К нему следует прибегать, когда нет возможности сдвинуть запланированные сроки работ.

В любом случае стоит учитывать актуальные рекомендации специалистов, помогающие достичь отличного качества при проведении заливки:

— опалубка заранее должна быть очищена от инея или наледи и надёжно утеплена;

— заливку бетоном необходимо проводить с непрерывной подачей раствора за одну «рабочую сессию»;

— такие наполнители как щебень и песок, использующиеся для приготовления смеси, обязательно прогреваются для полного исключения возможности попадания включений снега или льда в замес;

— максимальная температура заливаемой массы не должна превышать 39,5–42 градуса;

— арматуру и дно котлована нужно предварительно прогреть до достижения хотя бы минимальной положительной температуры;

— готовые сегменты бетонной конструкции закрываются теплоизолирующим покрытием во избежание «ухода» внутреннего тепла.

Весь временной промежуток формирования бетонной критической прочности нужно соблюдать оптимальный температурный режим. Однако, не нужно забывать о контролировании равномерного распространения тепла внутри конструкции. Применение греющих токопроводящих кабелей может быстро привести к иссушению отдельных сегментов бетонного строения.

Общие сведения

В зависимости от того, при какой температуре застывает цемент, отличается и период затвердевания. Наилучшая температура – 20°С. В идеальных условиях процесс занимает 28 суток. В жарких регионах или в холодные периоды года обеспечить данную температуру сложно или невозможно.

Зимой бетонирование требуется по ряду причин:

• закладывание фундамента под здание, которое располагается на осыпающихся грунтах. В тёплый период года невозможно выполнить строительство;
• зимой производители делают скидки на цемент. Порой сэкономить на материале можно действительно неплохо, но хранение до наступления тепла является нежелательным решением, ведь качество цемента снизится. Заливание бетоном внутренних поверхностей зданий и даже наружные работы зимой вполне уместны при наличии скидок;
• частные работы по бетонированию;
• зимой больше свободного времени и проще взять отпуск.

Недостатком работы в холодное время является сложность копания траншеи и необходимость оборудования места обогрева для рабочих. С учётом дополнительных затрат экономия наступает не всегда.

Рекомендуемая температура заливки бетона: советы эксперта

1. БетонРесурс
2. Статьи
3. При какой температуре можно заливать бетон: советы эксперта

Для ответа на этот вопрос необходимо разобраться в процессах происходящих после заливки бетона. Калькулятор расчета бетона от компании «Бетонресурс» поможет вам определить количество бетонной смеси, а ниже мы расскажем все о температурном режиме при бетонировании.

Влияние температуры

Кроме качества бетона одним из факторов влияющим на прочность фундаментов или других монолитных конструкций являются погодные условия. После заливки раствора различают две фазы – схватывания и твердения. Во время первой стадии, которая длится около суток, бетон из жидкого вещества превращается в твердое, прочность остается низкой.

Вторая стадия намного продолжительнее и зависит от многих факторов. На скорость этих процессов влияет температура воздуха. При повышении ускоряется процесс твердения. Рекомендуемая температура для проведения работ 15-25°. При понижении до 3° вода начинает превращаться в лед, появляются микротрещины, что со временем приводит к разрушению конструкций.

Падение температуры ниже 0 градусов останавливает процесс гидратации и твердения цемента. При повышении и оттаивании раствора утраченные связи уже не восстанавливаются.

Работы в зимнее время

Возможна ситуация когда работы нужно выполнить до наступления весны.

Возможно использование нагрева арматуры с применением высокого или низкого тока. Но это требует специального оборудования и высококвалифицированного проведения работ. К тому же это повлечет дополнительные затраты на энергоресурсы. Как выход применяют при замешивании раствора противоморозные добавки.

Созданные солевые растворы снижают температуру кристаллизации воды, за счет повышения ее плотности, решая проблему скорости схватывания. Но твердение бетона до проектного значения все равно остается большим, чем при нормальных условиях и может достигать нескольких месяцев. Еще один из вариантов подогрев воды для раствора. Повысьте температуру раствора, и он схватится быстрее.

Подводя итог можно констатировать, что нет безвыходных ситуаций. При низких температурах необходимо использовать разнообразные добавки, пластификаторы и прочие методы. Стоит помнить, что лучше доверить это профессионалам «Бетонресурс», чтобы быть спокойным за качественно сделанную работу.

Поделиться в социальных сетях

Возможно, вам будет интересно

• Блоки ФБС для фундамента: характеристики и типы
  Блоки ФБС для фундамента:характеристики и типы Фундамент здания играет решающую роль в его устойчивости и долговечности. Одним из наиболее часто…

• Железобетонные изделия (жби): виды и характеристики

  Железобетон — один из наиболее широко используемых строительных материалов в мире. Это композитный материал, состоящий из…

• Аренда манипулятора: особенности и преимущества

  Манипулятор – востребованная спецтехника, которая применяется для погрузки, перевозки и разгрузки различных грузов. Фактически, такая машина…

Как заливать бетон в жаркую погоду

Бетон затвердевает в процессе гидратации, поглощая воду по мере гидратации. Процесс приводит к образованию кристаллов вокруг составляющих частиц. В жаркую погоду высыхание бетона ускоряется, что приводит к получению некачественного бетона, подверженного порче. Температура выше 75 градусов по Фаренгейту считается горячей для заливки бетона — к счастью, есть несколько простых вещей, которые вы можете сделать, чтобы добиться успеха при заливке бетона при высоких температурах.

• Образование холодных швов из-за жаркой погоды сокращает время схватывания
• Увеличивает вероятность растрескивания плиты
• Более низкая прочность бетона, что в конечном итоге приводит к снижению долговечности
• Увеличивает усадку бетона после затвердевания
• Отсутствие согласованности с плитой из-за повышенной скорости осадки

В самые суровые погодные условия рекомендуется правильное планирование, чтобы сократить любые задержки. Например, все барьеры, которые могут задержать разгрузку грузовиков, должны быть удалены заранее. Также желательно, чтобы все микширование выполнялось на сайте, чтобы смягчить любые неудобства.

Они помогут защитить бетон от палящего солнца и охладить бетон.

В жаркую погоду рабочие быстрее устают, и работа может занять больше времени. Поскольку вы хотите разместить бетон как можно быстрее, убедитесь, что у вас достаточно сотрудников для своевременного выполнения задачи.

Если существует вероятность того, что во время укладки бетона станет жарко, убедитесь, что вы используете более крупные частицы заполнителя. Крупные частицы заполнителя не так легко сжимаются в суровых погодных условиях.

В разгар лета рекомендуется укладывать бетон рано утром или поздно вечером. В это время температура прохладная, что создает хорошие условия для продуктивной работы рабочих. Кроме того, в прохладную погоду бетон не так подвержен влиянию высоких температур.

Обязательно проконсультируйтесь со специалистами Easy Mix о том, как разместить контрольные соединения в жаркую погоду. В идеале, когда температура высока, контрольные соединения должны располагаться с более короткими интервалами, а не когда холодно.

Все рабочие инструменты и оборудование, такие как лопаты и миксеры, следует размещать вдали от прямых солнечных лучей. Лучший способ хранить их, как правило, внутри здания или в крытом помещении. Это делается для того, чтобы они не поглощали тепло, которое может передаваться бетону во время укладки.

Строители должны определить наилучший метод отверждения, а также используемый отвердитель. Отверждение помогает бетону удерживать влагу и равномерно затвердевать. Еще один трюк, который всегда работает вместе с использованием отвердителя, — это распространение пластиковых листов поверх залитого бетона для поддержания более низких температур.

Укладка бетона в жаркую погоду всегда сопряжена с некоторыми трудностями, так как это может привести к получению плит низкого качества, которые растрескаются, что приведет к снижению долговечности. Кроме того, бетон, помещенный в жаркую погоду, может усаживаться и затвердевать непостоянно. Таким образом, если вам нужно залить бетон в жаркую погоду, убедитесь, что на площадке достаточно рабочих, храните инструменты и оборудование в прохладном месте, проконсультируйтесь со специалистами, а также используйте соответствующий отвердитель.

Мы в Easy Mix Concrete понимаем проблемы смешивания и укладки бетона в жаркую погоду. Поскольку мы находимся в Остине, штат Техас, мы привыкли работать при высоких температурах, и у нас есть все необходимое для бесперебойной доставки и смешивания бетона. Просто свяжитесь с нашей дружной командой сегодня для получения дополнительной информации.

Какие плюсы и минусы?

Существует поговорка, согласно которой в Мичигане два сезона: зима и строительство. Поэтому в теплое время года необходимо выполнять много строительных работ, что также означает заливку бетона в жаркую погоду. На правильную заливку бетона летом влияют многие факторы, но наибольшее влияние оказывают высокие температуры.

По мнению экспертов, идеальный температурный диапазон для заливки бетона составляет 50-60 градусов по Фаренгейту. В лучшие летние месяцы, июнь, июль и август, средняя температура в Мичигане достигает 80-х годов. Это влияет не только на время схватывания.

При нормальной погоде затвердевание бетона может занять от 8 до 48 часов. Через неделю бетон достигнет прочности около 70 процентов, бетон должен полностью затвердеть и достигнет своей полной прочности через четыре недели. В холодную погоду для схватывания бетона может потребоваться больше времени, тогда как в теплую погоду бетон схватывается намного быстрее.

Несмотря на то, что более быстрое время схватывания кажется большим преимуществом, есть некоторые недостатки, которые могут серьезно повредить бетон при заливке в жаркую погоду.

Жаркая погода сокращает время схватывания за счет увеличения испарения влаги с поверхности свежезалитого бетона. Эта поверхностная вода необходима для предотвращения высыхания бетона, что приводит к поверхностным трещинам и усадке. Трещины также могут возникать из-за резких перепадов температуры, например, из-за заливки в жаркий день, но затвердевания в более прохладную ночь.

Гидратация важна для процесса схватывания, и есть некоторые корректировки, которые вы можете внести в бетон, чтобы помочь ему схватиться в жаркую погоду. Химические добавки могут ускорить или замедлить процесс. В жаркие дни рассмотрите добавку, которая задержит химическую реакцию, происходящую во время схватывания, что даст бетону больше времени для окончательной отделки.

Температуру в бетоне можно снизить несколькими способами. Одним из них является добавление воды и льда в процессе смешивания. Другой метод заключается в охлаждении бетона жидким азотом. Между этими двумя вариантами жидкий азот предлагает большую предсказуемость, постоянную температуру и универсальность.

После принятия всех мер предосторожности, чтобы убедиться, что сам бетон готов к заливке, другие факторы могут мешать процессу. Чтобы добиться большего успеха, избегайте заливки бетона в самые жаркие часы дня, и вы можете периодически опрыскивать замес водой, чтобы он оставался прохладным.

Победить жару возможно, если вы сможете сохранять хладнокровие при заливке бетона в жаркую погоду. DC Byers Company/Grand Rapids может распознать, когда жаркая или холодная погода повлияла на бетон, и имеет квалификацию, чтобы помочь вернуть этому бетону прекрасную форму.

Чтобы узнать стоимость восстановления бетона, позвоните сегодня в DC Byers Company/Grand Rapids по телефону (616) 538-7300. Наш опыт и знания позволяют нам правильно оценить ущерб и спланировать, как выполнить ремонт, чтобы вы могли правильно использовать свое пространство.