Заливка бетона при низких температурах: Заливка бетона при минусовой температуре — особенности и технология

замерзание готового раствора, бетонирование при минусовых показателях

Часто строительным бригадам приходится работать в крайне неблагоприятных погодных условиях, так как сроки на возведение той или иной конструкции слишком ограничены. Экстренная заливка бетона при низких температурах или его ремонт ограничены весьма узким диапазоном температурных показателей. Иными словами, неблагоприятные погодные условия играют немаловажную роль в процессе структурного схватывания, отвердения и набора бетоном необходимой марочной прочности.

Принцип воздействия отрицательных температур

Каждый специалист знает, что бетон лучше всего схватывается при температуре от +15 до +25 ˚ С. При таких условиях уже на 29-е сутки бетонная конструкция достигает оптимальных показателей прочности. Когда же температура опускается до минусовых показателей, то вся влага, которая содержится в структуре смеси, превращается в цельные ледяные кристаллы. Под воздействием такой реакции итоговый объем воды увеличивается на 10%, что способствует повышению давления. Такая ситуация чревата тем, что происходит разрыв существующих структурных связей, которые не подлежат восстановлению.

Бетонирование при отрицательных температурах всегда влечёт за собой то, что материал теряет необходимую связь с арматурным каркасом, а также возрастает пористость, которая ухудшает качество возведённой конструкции. Не стоит забывать и о том, что такой бетон теряет необходимую водонепроницаемость и морозостойкость.

Когда температура окружающей среды повышается, то ледяные кристаллы снова превращаются в воду, и процесс отвердения возобновляется. Но из-за разрушенной морозом структуры проектная прочность такого материала будет на 20—50% ниже, нежели ожидалось. Особенно негативно влияет попеременная заморозка — многоразовое оттаивание бетонных конструкций. Специалисты отмечают, что прочность, при которой никакое замораживание не сможет повредить структуру бетона, называется критической.

Если же строителям нужно залить бетон при отрицательных температурах, то им предстоит выполнить несколько специальных манипуляций, которые помогут получить в итоге необходимые физико-химические показатели материала, предусмотренные проектной документацией.

Преимущества зимнего фундамента

Постоянное изменение климатических условий привело к тому, что «зимние» условия строительства могут наступить даже в сентябре. Это связано с тем, что внезапные заморозки и последующая оттепель вносят свои поправки в технологию заливки бетона, используемую специалистами. Стоит отметить, что снега может и не быть, но в северных регионах страны, где тёплых дней очень мало, среднегодовая температура не превышает +5 ˚ С. Именно поэтому были разработаны инновационные технологии возведения фундамента, которые призваны продлить строительный сезон.

Теперь залить качественный бетон можно даже при температуре -25 ˚ С. Это существенно ускоряет строительство новых зданий, так как уже с приходом первых весенних дней можно смело приступать к возведению стен. Если же дом будет построен из дерева, тогда его строительство может быть продолжено — независимо от температуры.

Использование такой методики строительства имеет множество неоспоримых преимуществ, главными из которых считаются:

• Плановое снижение цен на работы и материалы.
• Существенно минимизируется риск обрушения стен у вырытых котлованов, предотвращается их затопление грунтовыми водами.
• Минимальный процент загруженности строительной бригады.
• Существенно увеличивается несущая способность почвы, которая к весне раскисает, благодаря чему к строительной площадке может подъехать тяжёлая техника.

Многие думают, что закладку фундамента лучше всего проводить в летнее время. Но далеко не все знают, что жаркая погода тоже накладывает на работу свои ограничения. К примеру, могут начаться сезонные проливные дожди, которые не только размывают, но и способствуют разрушению стенок котлованов и траншей. Из-за этого рабочим приходится заново все готовить, что чревато лишней тратой времени и денег.

Что касается земельных участков с УГВ, то для них нужно принимать целый комплекс специальных мер, которые связаны с откачкой лишней воды. В этом случае мастерам приходится рыть водоотводящие траншеи и устанавливать дренажные насосы высокой мощности.

Основные правила бетонирования

Опытные бригады строителей привыкли использовать базовые положения СНиП, благодаря чему выполнение бетонных работ при отрицательных температурах не вызывает каких-либо сложностей. Среди основных правил можно отметить те, которые считаются обязательными:

• Приготовление бетонной смеси нужно проводить исключительно в подогретых бетоносмесителях. Вода и заполнители должны быть заранее подогреты. Среднее время перемешивания всех компонентов должно быть увеличено минимум на 25%.
• В процессе приготовления смеси необходимо вводить специализированные воздухововлекающие и противоморозные добавки, а также пластификаторы.
• Если готовую бетонную смесь нужно транспортировать к месту строительства, тогда для этих целей должны быть задействованы автобетоносмесители или утеплённые контейнеры. Если температура воздуха ниже -15 ˚ С, то итоговое время транспортировки должно быть сокращено на 25—50%, нежели в летний период.
• Способ укладки поверхности, на которую будет заливаться смесь, а также её состояние, должны предотвратить вероятность замерзания раствора в момент соприкосновения с бетонной смесью.
• Когда нужно залить фундамент при отрицательных температурах, обязательно должны использоваться качественные глубинные вибраторы. В сравнении с укладкой в тёплую погоду, время вибрирования бетонной смеси должно быть увеличено на 30%.
• Когда все бетонные работы выполнены, все свежеуложенные конструкции обязательно укрываются универсальными теплоизоляционными и пароизоляционными материалами.

Внешние источники подогрева раствора

Квалифицированные строители отмечают, что именно подогрев бетона позволяет добиться качественного схватывания фундамента, который в итоге будет обладать необходимыми прочностными характеристиками. В зависимости от типа бетонируемой конструкции и предполагаемого срока ввода её в эксплуатацию могут использоваться разные источники поддержки внутренней теплоты бетона. Выбор того или иного варианта зависит от строителей:

• Выдерживание раствора в специальных тепловых шатрах (универсальный конвективный способ).
• Предварительный электроразогрев.
• Контактные, радиационные, индукционные способы электроподогрева.

Такие манипуляции необходимы для того, чтобы бетон не замерзал при низких температурах окружающей среды. Каждый способ обладает своими нюансами и преимуществами, которые нужно тщательно изучить, чтобы не допустить распространённых ошибок.

Специализированные тепловые шатры

Метод подогрева бетонного раствора в искусственных тепляках влечёт за собой непредвиденные финансовые затраты, продление строительного срока и усложнение проводимых смежных работ. Именно поэтому использование такого способа возможно только в экстренных ситуациях, когда существует технологическая необходимость.

Тепляки — это своеобразные тепловые конструкции, которые возводятся на определённый промежуток времени. Стоит отметить, что итоговый температурный режим в шатре должен полностью соответствовать температуре основания бетонной конструкции (минимум +7 ˚ С). Поддерживать необходимую температуру помогают специальные воздухонагреватели, которые могут работать как от топлива, так и от электричества.

На современном рынке представлено несколько основных разновидностей теплянок, каждая из которых может эксплуатироваться в определённых условиях:

• Объёмные шатры для масштабных строительных площадок, которые могут быть с прочным каркасом либо без него. Многие строители предпочитают именно бескаркасные модели, которые снаряжаются специальными воздуходувками.
• Лёгкие и компактные тепляки из ПВХ или прочного брезента. Широко востребованы при выполнении специфических строительных работ нулевого цикла (прочные колонны, устойчивые фундаменты под оборудование). Во время механизированной укладки тепляк обязательно демонтируют, а по окончании снова устанавливают для выдерживания бетона в пределах установленной температуры. В этом случае итоговая конструкция получается максимально прочной и надёжной.
• Передвижные виды тепловых сооружений, предназначенные для закладки ленточного фундамента или подземных коммуникаций. Для перемещения такого тепляка необходимы мощные тягачи либо специальные лебёдки. На время бетонирования в шатре остаются открытыми проёмы в перекрытии, через которые осуществляется подача бетонного раствора.

Тонкости предварительного нагрева

Многие специалисты отмечают тот факт, что именно предварительный форсированный нагрев бетона считается наиболее рациональным решением в тех ситуациях, когда нужно залить фундамент при низких температурах. Перед укладкой в опалубку раствор тщательно прогревается в течение 15 минут до температуры +90 ˚ С. Для этих целей используются специальные загрузочные бадьи, которые оборудованы мощными электродами.

В некоторых случаях допускается использование кузовов автосамосвалов, где должны быть задействованы опускные типы электродов. Хорошо разогретую смесь сразу заливают в опалубку и уплотняют при помощи вибраторов до тех пор, пока бетон не начнёт схватываться.

Многочисленные испытания этой технологии показали, что использование электротеплового импульса на начальном этапе структурообразования существенно ускоряет гидратацию бетона. Вибрирование нагретого раствора позволяет добиться самой прочной структуры готового материала.

Советы специалистов

Для того чтобы все выполненные работы с бетоном при низкой температуре дали желаемый результат, нужно придерживаться некоторых рекомендаций, которые были проверены годами. Особенно это касается тех случаев, когда возводится многоэтажное строение. Основные советы:

• Опалубка должна быть подготовлена наилучшим образом. Из неё обязательно убирают весь накопившийся снег и лёд, а также осуществляют подогрев арматурного каркаса и дна до положительной отметки. В этом случае можно воспользоваться специальными переносными жаровнями либо тепловыми пушками, работу которых обеспечивает сжиженный газ.
• В зимнее время гораздо проще сделать ленточный тип фундамента, так как все работы можно разделить на несколько основных этапов. Помимо этого, на локальных участках гораздо проще создать оптимальные условия для застывания раствора.
• Если заказчик хочет, чтобы строители создали плиточный фундамент, сделать это будет практически невозможно. Это связано с тем, что для нормального застывания бетона необходимо поддерживать определённую температуру, несмотря на сильные морозы.
• Мастера должны придерживаться непрерывного способа укладки. Особенность такой процедуры состоит в том, что если даже фундамент заливается слоями, то каждый последующий шар должен быть уложен ещё до того, как застынет предыдущий.
• Как показывает практика, наилучшего результата при зимнем бетонировании можно добиться в том случае, если использовать сразу несколько проверенных технологий.

Использование специальных присадок

В сфере масштабного строительства все чаще используются противоморозные добавки, которые помогают добиться критической прочности от заливки бетона при низких температурах. Они обеспечивают нормальную гидратационную реакцию цемента, ускоряют процесс затвердевания, предотвращая тем самым нежелательное превращение воды в кристаллы льда.

Такие присадки можно использовать исключительно в период сильных морозов, придерживаясь точных пропорций, которые всегда указываются производителем на упаковке. В противном случае существует большая вероятность того, что эксплуатационные свойства бетона ухудшатся в несколько раз.

Бетон и отрицательная температура

Адрес         г. Звенигород, проезд Ветеранов, дом 10, корпус 4, помещение II

Телефон    +‎7 909 150-76-88

Email            [email protected]

Основные компоненты бетона – вода, цемент и наполнители.

Наличие воды в смеси – обязательное условие. Вступая в реакцию с цемента, способствует образованию вяжущего вещества с игольчатой структурой. Через шесть часов количество таких своеобразных иголок увеличивается, что обеспечивает надежное сцепление всех компонентов смеси, превращая ее в монолит или искусственный камень, которым считается застывший бетон. Но полный цикл длится намного дольше. Для этого необходимо не менее месяца.

Этот процесс именуется гидратацией и для него необходимы оптимальные условия и температура окружающей среды. Это влажность не менее 100% и температура воздуха до 25 градусов. Если температура воздуха опускается ниже 0, вода кристаллизуется, превращаясь в лед. Это увеличивает объем смеси, что способствует увеличению внутреннего напряжения.

При такой реакции снижается связь между компонентами смеси, что снижает прочность бетона. По этой причине, если заливка бетона происходит при низких температурах, его рекомендуют прогревать или же добавлять путем добавления в смесь специальных добавок. Но это все факторы, влияющие на прочность бетона. Чем ниже температура, тем меньше прочность бетона. Добавки увеличивают временной запас для того, чтобы бетон мог набрать высокую прочность или критичную прочность.

Критическая прочность и ее показатели

Критическая прочность – это степень сопротивляемости бетонной смеси, которая возникает при замерзании. В зависимости от марки цемента (бетона) и используемых добавок, степень сопротивляемости может быть разной.

Важно! При низких температурах прочность бетона подвергается регулярному контролю. Для этого используются специальные образцы, которые заливаются рядом с основным монолитом.

Вообще не рекомендуют заливать бетон в мороз. От этого напрямую зависит его прочность. Но кроме температуры, на прочность могут влиять и другие факторы:

размеры, масса, объем общей конструкции;

присутствие необходимого оборудования на момент заливки;

в зимнее время обязателен контроль на протяжении всего периода затвердевания.

После заливки, бетон закрывается специальными утеплителями, которые снимаются только тогда, когда температура воздуха поднимется до 10 градусов выше нуля.

Заливка бетона в неблагоприятный период

Многие замечали, что в морозы никто никакого бетона не льет, ни производит. Но, что делать, если в этом есть острая необходимость? Сложнее, но при соблюдении некоторых требований, лить бетон в мороз можно.

Подготовить опалубку, уложить арматуру, обеспечить наличие источников тока.

При морозе ниже десяти градусов, арматуру необходимо прогреть.

Наружную опалубку утеплить при помощи различных материалов. Это могут быть пенопласт, брезент, дополнительные щиты фанеры.

Опалубку очистить от снега, льда, прогреть и только после этого, залить бетон.

Тонкости приготовления бетона при заливке в мороз

Можно порекомендовать отложить процесс до наступления весны. Но это невозможно, лить бетон необходимо, но готовить его стоит при соблюдении некоторых тонкостей. Бетонная смесь должна быть теплой и заливаться в прогретую опалубку. В раствор добавить специальные присадки, которые помогут поддерживать оптимальную температуру смеси.

Например, если используется цемент марки 400, то температура компонентов должна быть таковой:

вода для замеса – не менее 60 градусов;

готовый для заливки раствор – не менее 35 градусов.

Определять температуру может специалист из лаборатории, который должен присутствовать на площадке. В момент приготовления и заливки смеси. Необходимо учитывать количество добавок или пластификаторы, которые используются в морозные дни. В качестве таких добавок обычно специалисты рекомендуют:

Криопласт СП15-1;

Криопласт П25-1.

Цифры в маркировке (15 и 25) говорят о температуре, при которой рекомендовано их применять. Использование добавок значительно повышает стоимость бетона. Более того, их присутствие не исключает необходимое прогревание, которое требует электроэнергии.

Сама бетонная смесь перемешивается намного дольше. Если при обычных условиях для этого достаточно 10 минут. То в мороз замес длиться вдвое дольше.

Заливка бетона зимой

Созревание бетона зависит от трех факторов: соотношения компонентов смеси, времени и температуры. Что касается процесса созревания, температура всегда относится к температуре бетона, а не к температуре воздуха. Из трех переменных созревания бетона температуру труднее всего контролировать. Неудобно, но температура также является одним из наиболее важных компонентов при определении прочности бетона на сжатие.

Советы по заливке бетона зимой

При заливке бетона зимой необходимо учитывать несколько важных факторов. Чем ниже температура твердения бетона, тем дольше длится процесс созревания. В то время как низкие температуры замедляют процесс отверждения, низкая температура отверждения также приводит к более высокой прочности на сжатие. Бетону, который отверждается при 54 градусах по Фаренгейту, например, требуется больше времени для достижения прочности на сжатие 3500 фунтов на квадратный дюйм, чем бетону, отверждаемому при 90 градусах, но первый затвердевает со способностью противостоять более высоким давлениям. Проще говоря, чем ниже температура отверждения, тем прочнее бетон.

Однако существует предел низкой температуры. Если бетон отверждается при температуре ниже 50 градусов, процесс созревания экспоненциально медленнее, чем при температуре выше 50. Ниже 40-градусного порога скорость процесса созревания критически неэффективна. При температуре бетона ниже 40 градусов процесс затвердевания происходит настолько медленно, что строительный проект затягивается безвозвратно.

Остерегайтесь замерзания

Но есть одна загвоздка. Даже если время не имеет значения и заливка при максимально низкой температуре не представляет неудобства, если температура затвердевания бетона в какой-либо момент упадет ниже точки замерзания — следовательно, вода в смеси превратится в лед и процесс гидратации цемента прекратится — бетон испорчен. Когда вода в незастывшем бетоне замерзает, бетонная матрица — химическая связь — разрушается. Бетон никогда не затвердеет должным образом, если он замерзнет до достижения необходимой прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм.

Холодное отверждение идеально, но замерзание незатвердевшего бетона может привести к катастрофе.

Есть два способа ускорить излечение. Одним из решений является добавление большего количества цемента в пропорцию смеси. Более высокое соотношение бетона к заполнителю/песку ускорит скорость созревания. Однако цемент — это всего лишь клей. Он не добавляет бетону значительной прочности на сжатие по сравнению с песком и заполнителем. Больше бетона, а значит меньше песка и заполнителя, делает бетон слабее.

Кстати, содержание воды в бетоне является постоянной величиной. Независимо от температуры, чем меньше сумма воды в соотношении смеси, тем лучше. Что касается прочности на сжатие, чем меньше воды, тем лучше, всегда .

Другим вариантом увеличения времени отверждения и предотвращения замерзания незатвердевшего бетона, опять же, является повышение температуры бетона. Чем выше температура выше 50 градусов, тем быстрее затвердевает бетон. Есть три способа поддержания температуры бетона: замесить его горячим; подогреть землю перед заливкой; и покройте бетон тепловыми одеялами после его завершения.

Водонагреватели, специально предназначенные для добавления в бетонную смесь, в сочетании с теплом, выделяемым в результате химической реакции, происходящей в виде гидратов цемента, ускоряют отверждение воды. Водонагреватели являются надежным средством обеспечения того, чтобы температура не опускалась ниже точки замерзания во время отделки бетона. Замешивание бетона в горячем состоянии является лишь краткосрочным решением, но дает рабочим и отделочникам дополнительное время, необходимое для завершения заливки с заданной точностью. Водонагреватели особенно эффективны при использовании в сочетании с обогревателями помещений.

Без обогревателей электрических одеял может оказаться слишком мало и слишком поздно. Обогреватели помещений можно использовать для нагрева грунта перед заливкой и поддержания достаточно высокой температуры бетона во время его заливки и отделки, пока бетон не будет готов к покрытию.

Одеяла из трех вариантов являются наиболее важными. За исключением самых экстремальных условий, бетон, как правило, не замерзает во время заливки, потому что процесс гидратации цемента обычно выделяет достаточно тепла, чтобы поддерживать температуру бетона выше точки замерзания до тех пор, пока он не будет готов. После завершения, если бетон не покрыт, а температура земли и воздуха остается ниже точки замерзания, есть большая вероятность, что часть, а иногда и весь бетон замерзнет. Покрытие незатвердевшего бетона электроодеялом предотвратит это.

В заключение, при заливке бетона зимой следует помнить три вещи: температура выше 50 градусов, но как можно ближе к ней хороша для прочности на сжатие; замерзание незатвердевшего бетона – худший из возможных сценариев; и если вы можете выбрать только один способ согреть незатвердевший бетон, выберите электрические одеяла.

Готовы приступить к следующему проекту? Не забудьте провести инвентаризацию своих инструментов и посмотреть, что еще вам может понадобиться. Свяжитесь с нашей командой в BN Products для всех ваших потребностей или вопросов по заливке бетона!

Укладка бетона в холодную погоду

Дата: 1 января 2010 г.

При заливке бетона в холодную погоду следует соблюдать особые меры предосторожности, поскольку холодная погода может замедлить или остановить химический процесс затвердевания бетона, который называется гидратацией.

Бетон гидратируется медленнее при понижении температуры и быстрее, когда температура ниже 32°F, но бетон все еще может набирать прочность при температуре ниже 10-летнего возраста. Поскольку бетон медленно набирает прочность в холодную погоду, расширяющийся лед в твердеющем бетоне может вызвать небольшие трещины, которые не позволят бетону достичь своей полной прочности и снизят его долговечность. Хотя бетону, помещенному при низких температурах, может потребоваться больше времени для отверждения, конечная прочность может быть выше, чем у бетона, отвержденного при более высоких температурах.

У подрядчика есть несколько вариантов поддержания качества при укладке в холодную погоду:

• Бетонное покрытие никогда не должно укладываться на промерзшее основание. Разница температур между бетоном и основанием не должна превышать 30°F.
• Наиболее важной мерой предосторожности при бетонировании в холодную погоду является предотвращение замерзания бетона до тех пор, пока он не достигнет прочности 500 фунтов на квадратный дюйм, что обычно происходит в течение первых 24 часов.
• Изолируйте бетон листами пенополистирола, вспененными виниловыми одеялами или соломой, используя естественную теплоту гидратации бетона для обогрева.
• Края и углы должны иметь дополнительную защиту, поскольку они подвержены потерям тепла в нескольких направлениях.

Смеси также могут быть оптимизированы для бетонирования в холодную погоду:

• Бетон, содержащий цемент типа III или высокоранний, ускорит процесс отверждения; при типе III один день лечения сравним с тремя днями, а три дня сравнимы с семью.