Бетонные работы в зимнее время кратко
Обновлено: 05.07.2024
Влияние температуры на гидратацию бетона
Идеальные условия для набора прочности бетона — это температура окружающей среды +20 ˚C. При этой температуре он набирает максимальную прочность за 28 суток.
При +5 ˚C процесс застывания бетона увеличивается в два раза. То есть, вместо 28 суток полный набор прочности происходит за 56 дней.
В нулевой или отрицательной температуре гидратация останавливается вообще, а это значит, что в таких условиях бетон не наберёт критическую прочность и после размораживания будет разрушаться (отслаиваться и крошится).
При зимнем бетонировании бетону жизненно необходимо набрать критическую прочность, которая в зависимости от марки, равняется 30–50% полной марочной прочности. При температуре +20 ˚C критическая прочность набирается ориентировочно за трое суток; при +5 ˚C — примерно за 7 суток.
Если бетон замёрзнет, не набрав критическую прочность, то после оттаивания он будет разрушаться и можно смело констатировать, что вся работа пошла насмарку. Но если он замёрзнет, набрав критическую прочность, то страшного ничего не случиться — после оттаивания процесс гидратации восстановится, и бетон наберёт своё.
Из этого следует вывод: бетон должен уходить в зиму, набрав жизненно необходимую критическую прочность. Если вы заливаете фундамент без применения технологий обогрева и использования специальных морозостойких присадок, то опирайтесь на прогноз погоды — как минимум неделю температура не должна падать ниже +5 ˚C. Если днём температура выше этого значения, а ночью незначительно падает (но не ниже 0 ˚C) — ничего страшного. Нужно просто укрыть бетон соломой, торфом, пенопластом, старыми тряпками или другими теплоизолирующими материалами.
Методики, позволяющие заливать бетон зимой
Самой эффективной и относительно простой технологией является применение греющего кабеля. Это, конечно же, недёшево, но лучше немного потратиться зимой, чем делать всю работу заново весной. Например, при использовании греющего кабеля 40 КДБС-35, на каждый кубометр бетонного раствора дополнительно придётся потратить около 4 тысяч рублей. Сюда входит стоимость кабеля и оплата электроэнергии, необходимой для полного и качественного твердения бетона.
Греющим кабелем пользоваться довольно просто: нужно расположить его на обрешётке, чтобы он был в центре бетонной конструкции, подключить к электропитанию и производить заливку бетонного раствора. После полного цикла застывания раствора конец кабеля нужно срезать. А оставшийся в конструкции провод будет служить дополнительным мягким армированием.
Второй эффективной методикой служит установка тепляка над участком бетонирования. Это такой аналог теплицы — её возводят из досок и целлофановой плёнки. Температуру в тепляке необходимо контролировать — она должна быть выше заветных +5 ˚C. В идеале лучше догнать её до +12, +15 ˚C. Для этого в тепляке можно использовать дровяные печи, изготовленные из металлических бочек, или тепловые пушки, работающие от электричества или газа/электричества.
Третий способ — введение в состав бетонного раствора морозостойких присадок . Они делятся на два типа:
- Одни снижают температуру замерзания воды. То есть, при морозах до -25 ˚C вода не кристаллизуется и процесс гидратации продолжается. В эту группу входят соли кальция/натрия и поташ (средняя соль калия и угольной кислоты).
- Вторые — это ускорители схватывания. Они ускоряют твердение раствора и позволяют бетону быстро набрать критическую прочность при отрицательных температурах. К этой группе принадлежат: нитрит-нитрат кальция; поташ; соли кальция смешанные с мочевиной.
Дозировка этих присадок зависит от уличной температуры:
- До -10 ˚C вводят 5–8% от массы цемента.
- До -15 ˚C вводят 10% от массы цемента.
- До -25 ˚C вводят 15% от массы цемента.
Ещё одна технология — это прогрев раствора. Перед замесом наполнители (щебень, песок, керамзит) прогревают до +55–60 ˚C; цемент до +20 ˚C; воду превращают в кипяток — подают в бетоносмеситель при +90 ˚C. Данная технология позволяет бетону быстро набрать прочность, а строителям убрать опалубки уже через несколько суток.
При этом оптимальная температура заливки, когда бетон подаётся в опалубку, составляет +35–38 ˚C. Если температура бетонного раствора превысит +40 ˚C, то он будет застывать медленнее и при сильных морозах не успеет набрать критическую прочность.
Рекомендации по зимнему бетонированию
Для достижения наилучшего результата воспользуйтесь некоторыми рекомендациями:
- До заливки следует очистить опалубку от наледи.
- Перед бетонированием необходимо прогреть грунт и арматурный каркас. В этом помогут тепловые пушки или инфракрасные излучатели. Как вы уже поняли — это очень затратно.
- Любую конструкцию необходимо заливать одним разом — нельзя допускать разрывов.
А вы заливали бетон зимой? Напишите, какой технологией пользовались!
Друзья, мы растём и нас уже больше 142 тысяч! Ставьте лайк, подписывайтесь на канал, делитесь нашими лайфхаками, статьями и рецептами — мы работаем , чтобы вы получали только полезную и интересную информацию!
Проведение бетонных работ в зимнее время сопряжено с определёнными сложностями. Замерзание бетона на стадии твердения значительно снижает его характеристики. Поэтому очень важно сохранять условия твердения бетона, пока масса не достигнет 50% проектной прочности. Температура бетонной смеси на момент начала работ должна составлять от 25 до 35 градусов в зависимости от марки цемента. Для обеспечения необходимого температурного режима при бетонировании используют несколько технологий. Среди них - разогрев бетона при приготовлении, добавление химических примесей, снижающих температуру замерзания, выдерживание бетона в утеплённых опалубках и подогрев свежеуложенного бетона. Определяющими факторами при выборе метода бетонирования в зимнее время являются тип бетона, условия проведения работ и особенности конструкции.
Это электропрогрев, который выполняется при помощи электродов, проводящих ток. И применяется при любых видах бетонных работ. Ещё один способ прогрева свежеуложенных бетонных конструкций – паропрогрев. Этот метод заключается в создании условий для ускорения процесс затвердевания и используется только в тех случаях, когда электропрогрев невозможен по техническим или экономическим причинам. Кроме того, обогрев бетона может осуществляться с помощью инфракрасных лучей. Данный способ разогрева бетона используется при бетонировании тонких элементов стен, стыков крупнопанельных зданий и при подготовке под полы. Основная сложность этого метода заключается в необходимости использования специальной инфракрасной установки и отражателей.
При укладке бетона в зимнее время необходимо также следовать некоторым правилам.
Во-первых, поверхность, подлежащая цементированию, должна быть предварительно очищена от снега и льда и прогрета, чтобы предотвратить преждевременное остывание.
Во-вторых, толщина слоёв бетона должна быть максимально допустимой, для того, чтобы они лучше сохраняли тепло.
И, в-третьих, укладка бетона должна осуществляться непрерывно до выполнения полного объёма работ.
Также нельзя забывать о предписаниях по транспортировке бетонных смесей в зимних условиях. Для сохранения нужной температуры раствора бетоновозы и бетононасосы, как правило, оборудуют дополнительной теплоизоляцией.
Проведение бетонных работ в холодное время года неразрывно связано с повышенным риском для рабочих. Поэтому площадки, на которых производится бетонирование, окружают защитным ограждением, снабжают световой и звуковой сигнализацией и оборудуют прожекторами. Помимо этого, вся бригада проходит специальный инструктаж по технике безопасности и оказанию первой медицинской помощи.
Именно благодаря вышеперечисленным правилам и технологиям, сегодня есть возможность не приостанавливать строительство при низких температурах. А значит, можно быть уверенными в том, что независимо от погодных условий, скоро каждый сможет жить и работать в тёплых и безопасных домах.
Проведение бетонных работ в зимнее время сопряжено с определёнными сложностями. Замерзание бетона на стадии твердения значительно снижает его характеристики. Поэтому очень важно сохранять условия твердения бетона, пока масса не достигнет 50% проектной прочности. Температура бетонной смеси на момент начала работ должна составлять от 25 до 35 градусов в зависимости от марки цемента. Для обеспечения необходимого температурного режима при бетонировании используют несколько технологий. Среди них - разогрев бетона при приготовлении, добавление химических примесей, снижающих температуру замерзания, выдерживание бетона в утеплённых опалубках и подогрев свежеуложенного бетона. Определяющими факторами при выборе метода бетонирования в зимнее время являются тип бетона, условия проведения работ и особенности конструкции.
Это электропрогрев, который выполняется при помощи электродов, проводящих ток. И применяется при любых видах бетонных работ. Ещё один способ прогрева свежеуложенных бетонных конструкций – паропрогрев. Этот метод заключается в создании условий для ускорения процесс затвердевания и используется только в тех случаях, когда электропрогрев невозможен по техническим или экономическим причинам. Кроме того, обогрев бетона может осуществляться с помощью инфракрасных лучей. Данный способ разогрева бетона используется при бетонировании тонких элементов стен, стыков крупнопанельных зданий и при подготовке под полы. Основная сложность этого метода заключается в необходимости использования специальной инфракрасной установки и отражателей.
При укладке бетона в зимнее время необходимо также следовать некоторым правилам.
Во-первых, поверхность, подлежащая цементированию, должна быть предварительно очищена от снега и льда и прогрета, чтобы предотвратить преждевременное остывание.
Во-вторых, толщина слоёв бетона должна быть максимально допустимой, для того, чтобы они лучше сохраняли тепло.
И, в-третьих, укладка бетона должна осуществляться непрерывно до выполнения полного объёма работ.
Также нельзя забывать о предписаниях по транспортировке бетонных смесей в зимних условиях. Для сохранения нужной температуры раствора бетоновозы и бетононасосы, как правило, оборудуют дополнительной теплоизоляцией.
Проведение бетонных работ в холодное время года неразрывно связано с повышенным риском для рабочих. Поэтому площадки, на которых производится бетонирование, окружают защитным ограждением, снабжают световой и звуковой сигнализацией и оборудуют прожекторами. Помимо этого, вся бригада проходит специальный инструктаж по технике безопасности и оказанию первой медицинской помощи.
Именно благодаря вышеперечисленным правилам и технологиям, сегодня есть возможность не приостанавливать строительство при низких температурах. А значит, можно быть уверенными в том, что независимо от погодных условий, скоро каждый сможет жить и работать в тёплых и безопасных домах.
Климатические условия в большинстве регионов России не позволяют вести бетонные работы при положительных температурах круглый год.
Во многих районах более 6 месяцев в году держатся низкие температуры, вот почему осуществляется зимнее бетонирование.
Что такое зимнее бетонирование
Согласно СП 70.13330, зимним называется бетонирование при среднесуточных температурах ниже 5°С или минимальных суточных температурах ниже 0°С.
Есть ли плюсы у зимних бетонных работ
В целом работа с бетоном в суровых условиях низких температур влечет дополнительные сложности, но невозможно прекращать стройку на полгода всякий раз с наступлением осени, к тому же, у зимних работ есть и существенные плюсы:
- Зимние скидки на строительные материалы и спад востребованности рабочей силы позволяют сэкономить.
- Зимой можно бетонировать фундаменты на слабом или хрупком грунте.
- Замерзшие подъездные пути позволяют без проблем доставить на стройку тяжелую технику и материалы.
Особенности зимнего бетонирования
Зимой основной враг качественного бетонирования – низкие температуры, которые оказывают негативное влияние на процессы, происходящие как при бетонировании, так и при твердении бетона.
Образование твердого вещества – бетона – происходит в результате реакции гидратации минералов, входящих в состав портландцемента. Чтобы эта реакция шла, необходима температура выше 0°С, поскольку при отрицательных температурах вода замерзает, и реакция гидратации прекращается.
Уже при температуре ниже 5°С скорость протекания реакции резко тормозится, и набор прочности бетона замедляется.
Низкие температуры вызывают следующие проблемы:
- прекращение реакции гидратации;
- рост внутреннего давления из-за промерзания и связанного с ним расширения материала;
- образование кристаллов льда вокруг арматуры, что приводит к плохому сцеплению ее с бетоном;
- получение бетона низкой прочности.
Основная задача зимой – обеспечить набор критической прочности бетона (30–50% от проектной прочности), после чего отрицательные температуры уже не оказывают негативного воздействия на бетон. Как правило, в оптимальных условиях критическая прочность достигается на 4–6-й день после укладки.
Поэтому зимой главное значение приобретает температура.
Температуру бетонной смеси измеряют до укладки, во время и после.
Важно!
Для зимнего бетонирования рекомендуется использование портландцементов и высокомарочных быстротвердеющих цементов.
Технология бетонирования в зимних условиях
В составе проекта производства работ разрабатываются мероприятия, которые обеспечивают:
- Предотвращение замерзания бетонного раствора в период транспортировки, укладки и уплотнения.
- Предупреждение замерзания свежеуложенного бетона вплоть до достижения критической прочности.
- Благоприятные тепло-влажностные условия набора прочности твердеющего бетона.
Приготовление бетона зимой. Меры предотвращения замерзания готовой бетонной смеси при транспортировке, укладке и уплотнении
Готовая бетонная смесь, поступающая на стройку, должна иметь температуру не ниже 5°С. Для этого замешивание производят на теплой (до 70°С) воде, а заполняющие материалы прогревают.
Важно!
Цемент не подвергают прогреванию во избежание заваривания. Время транспортировки готового бетонного раствора не должно превышать 4 часов.
Поверхности под бетонирование и арматура должны быть прогреты близко к температуре бетонного раствора, для чего используется теплый или горячий воздух, но не пар и не вода.
При длительной транспортировке готовой бетонной смеси и невозможности использовать подогрев, применяют противоморозные добавки.
Меры предупреждения промораживания бетона до достижения критической прочности
Различают два основных метода зимнего бетонирования:
Холодным называется бетон, который будет твердеть без подогревающих мероприятий. Обеспечить его твердение призваны специальные противоморозные добавки, которые снижают температуру замерзания воды и одновременно ускоряют реакции гидратации с тем, чтобы количество несвязанной воды в растворе как можно быстрее уменьшалось.
Широко распространенные противоморозные присадки – электролиты, соли Na и K, но их применение имеет некоторые ограничения:
- натриевые соли не применяют в армированном бетоне, поскольку они приводят к коррозии арматуры;
- некоторые виды портландцемента (например, высокощелочные или полученные из клинкера с высоким содержанием алюмосиликатов) не применяются совместно с электролитами;
- соли натрия и калия не применяются в смесях с заполнителем потенциально реакционно-способных пород;
- соли-электролиты должны проверяться опытным путем на образование высолов.
Современные комплексные противоморозные добавки не имеют недостатков солей-электролитов, обеспечивают возможность вести бетонные работы при низких температурах и обладают комплексным действием (не только противоморозным, но и пластифицирующим и другими).
Теплым называют бетон, который после укладки подвергается различным прогревающим и обогревающим процедурам.
Методы прогрева бетона
После того, как бетон уложен и уплотнен, необходимо поддерживать оптимальную температуру до достижения критической прочности, для чего применяют три вида мероприятий:
- метод термоса;
- устройство тепляков;
- прогрев бетона.
Эти мероприятия применяются как самостоятельно, так и в сочетании с противоморозными добавками.
Выбор метода производится в зависимости от многих факторов:
- тип конструкции;
- состав бетонной смеси;
- наличие и тип арматуры;
- наличие или отсутствие соответствующего оборудования;
- экономическая целесообразность.
Метод термоса применяется в массивных конструкциях самостоятельно или в сочетании с добавками-ускорителями. Ускорители способствуют более быстрому отвердеванию бетона, а значит, критическая прочность будет набрана быстрее.
Реакция гидратации является экзотермической, то есть, протекает с выделением тепла.
В массивных конструкциях тепла выделяется достаточно для обогрева, поэтому, если заливать бетон в утепленную опалубку, а после заливки укрыть пленкой ПВХ и теплоизолирующими материалами (маты, рулонные материалы, доски, пенопласт), бетон будет сохранять температуру, подходящую для твердения вплоть до набора критической прочности.
- экономия электроэнергии;
- использование собственного тепла бетона;
- относительная простота.
Недостатки метода термоса:
- применение только в массивных конструкциях;
- неэффективность при особо низких температурах (решается добавлением противоморозных добавок);
- не подходит для конструкций с большой площадью поверхности охлаждения.
В этом случае можно укладывать бетон на промороженное основание без подогрева. В утепленную опалубку насыпается слой керамзита, разогретого до температуры 200–300°С, а после его остывания до 100°С выполняется укладка бетона, замешанного на теплой воде. В результате тепло остывающего керамзита используется для подогрева бетона.
Устройство тепляков
Тепляки – это своеобразные шатры, которые устанавливаются над замоноличенными конструкциями. Внутри тепляков устанавливают тепловые пушки в таком количестве, чтобы обеспечить необходимую температуру твердения (выше 5°С). Особенную важность имеет герметичность укрытия.
Методы искусственного прогрева бетона
Наиболее высокая скорость твердения бетона при температуре 50°С.
Обеспечить расчетную температуру отвердевания бетона до достижения критической прочности можно, применяя искусственный нагрев бетона различными методами:
- Электродный. Внутри опалубки закрепляются электроды, которые могут быть пластинчатыми, полосовыми, стержневыми, струнными. Тепло выделяется при пропускании тока через бетонную смесь.
- Кондуктивный (контактный). Тепло выделяется в проводнике при прохождении через него тока и передается бетонной смеси.
- Инфракрасный. ИК-излучение используется для прогрева основания, арматуры и нагревания бетона без переносчика тепла.
- Индукционный. Тепло выделяется арматурой, находящейся в электромагнитном поле индуктора.
Недостаток методов – необходимость использования дорогостоящего оборудования и электроэнергии.
Применение противоморозных и ускоряющих добавок позволяет бетону быстрее набирать критическую прочность и таким образом экономить электроэнергию и повышать оборачиваемость оборудования.
Заливка бетона зимой технически сложными способами
Целесообразно использование технически сложных способов зимнего бетонирования с применением утепленной опалубки, электродов для подогрева, укладки нагревающего кабеля и т.д. Эти методы требуют проведения тщательных предварительных расчетов.
Зимний бетон в домашних условиях
При домашнем строительстве бетонирование в условиях отрицательных температур допустимо для объектов невысокой важности.
Для самостоятельных работ используют замес на подогретой (не выше 70°С) воде.
Порядок закладки компонентов бетонной смеси меняют: сначала в воду засыпают крупный заполнитель, затем песок и цемент.
Совет: Зимой рекомендуется применять портландцемент марки не ниже М400.
В домашних условиях применение прогрева бетона или устройства тепляков не выгодно; на первый план выходят специальные противоморозные добавки, которые позволяют успешно проводить бетонные работы в зимнее время.
Можно ли добавлять в бетон соль и модифицирующие добавки?
В зимнее время для понижения температуры замерзания свободной воды в бетонный раствор добавляют соль (хлорид натрия) или другие соли натрия и калия, которые работают как электролиты.
Применение солей может привести к коррозии арматуры и появлению высолов на готовом бетоне. Оптимальный вариант – использование комплексных противоморозных добавок и пластификаторов.
Возможные последствия зимнего бетонирования
Несоблюдение технологий укладки бетона зимой приводит к получению бетонных изделий пониженной прочности, с трещинами, высолами и прочими дефектами, а также к плохому сцеплению с арматурой. Изделия получаются недолговечными в эксплуатации.
Важно!
Следует помнить, что критическая прочность бетона составляет 30–50% от расчетной прочности, а распалубочная – 70%. После достижения бетоном критической прочности мороз ему уже не вредит, и меры по обогреву можно сворачивать. Но в этот момент еще нельзя производить распалубку и давать нагрузку на бетон.
Бетонные работы зимой – чаще всего, вынужденная мера, но и в этом случае есть свои преимущества. При выборе технологии проведения зимних работ учитываются многие факторы: тип конструкций, состав бетонной смеси, наличие оборудования и экономический эффект от их применения. Противоморозные добавки желательны к применению при выборе любого метода ведения бетонных работ зимой.
При необходимости проведения зимнего бетонирования главной проблемой являются низкие температуры окружающей среды, которые приводят к замерзанию строительных материалов. Соответственно, технология бетонирования в зимних условиях направлена на предотвращение замерзания воды и других материалов.
Требования к зимнему бетонированию определяются СНиП 3.03.01, согласно которому зимними условиями считаются температуры ниже 5°С.
Особенности зимнего бетонирования
Существуют две важные причины, усложняющие процесс укладки бетона зимой.
- При низких температурах замедляется процесс гидратации цемента, что является причиной увеличения сроков набора твердости бетоном. Полный набор прочности бетона при применении противоморозной добавки наступает через 90 суток при расчетной температуре отведения бетона 0 °С, согласно рекомендациям по применению противоморозных добавок в бетон.
| Расчетная температура отвердения бетона по С | Прочность бетона % от проектной. При отвердении на морозе за период времени, суток | |||
| 7 | 14 | 28 | 90 | |
| 0 | 35 | 50 | 75 | 100 |
| -5 | 25 | 35 | 60 | 90 |
| -10 | 15 | 25 | 45 | 70 |
| -15 | 5 | 15 | 35 | 50 |
| -25 | 20 | 30 | 50 | 60 |
При минусовых температурах ниже -15°С до -25°С наряду с противоморозными добавками применяются ускорители твердения бетонной смеси. Этот комплекс вводимых добавок позволяет экзотермической реакции цемента, добавок и воды выделить большее количество тепла, существенно ускорить гидратацию цемента (т.е. использовать для реакции максимальное количество воды и сохранить температуру за счет выделяемого тепла при реакции), что улучшает набор первоначальной прочности бетона при отрицательных температурах.
При температуре окружающей среды равной 20°С, в течение недели бетон набирает около 70% проектной прочности. При понижении температуры до 5°С для набора такого уровня прочности потребуется времени в 3-4 раза больше.
- Еще одним нежелательным процессом является развитие сил внутреннего давления, которые возникают из-за расширения замерзшей воды. Это явление приводит к разупрочнению бетона. Помимо этого, из замерзшей воды вокруг заполнителей образуются ледяные пленки, нарушающие связь между компонентами смеси. Поэтому категорически запрещается добавление воды в бетонную смесь на строительной площадке, особенно в холодный период времени, т.к. подвижность бетонной смеси регулируется пластифицирующими хим. добавками для сохранения водоцементного соотношения в бетонной смеси.
Снижение прочности тем значительнее, чем в более раннем возрасте бетона замерзла вода. Наиболее опасным является период схватывания бетонной смеси. Если смесь замерзнет сразу после укладки ее в опалубку, то ее прочность при отрицательных температурах будет обусловлена только силами замерзания. При повышении температуры процесс гидратации цемента возобновится, но прочность такого бетона будет значительно уступать аналогичной характеристике материала, который не подвергался замораживанию.
Противостоять замораживанию без структурных разрушений может только бетон, который уже набрал определенное значение прочности. Важно соблюдать правило беспрерывной укладки бетона во избежание холодных швов.
В современном строительстве в мировой практике наиболее распространен способ зимнего бетонирования, когда бетонная смесь предохраняется от замерзания во время ее схватывания и набора определенной величины прочности, которая называется критической.
Под критической величиной прочности бетона принимают прочность, которая равна 50% от марочной. В конструкциях ответственного назначения бетон предохраняется от замерзания до достижения 70% от проектной прочности.
В современном строительстве применяют несколько способов бетонирования в зимний период:
- использование добавок противоморозного действия;
- укрытие бетонной смеси пленкой ПВХ и другими утеплителями;
- электрический и инфракрасный прогрев бетона;
- сооружение временного укрытия с прогревом тепловыми пушками.
Применения добавок противоморозного действия
Технологически наиболее удобным и экономически выгодным методом проведения зимнего бетонирования является применение противоморозных добавок. Этот способ гораздо дешевле бетонирования с прогревом электричеством и инфракрасными лучами.
Существует довольно много мифов относительно вредности и полезности тех или иных противоморозных добавок для бетонов. Им приписывают и коррозию арматуры, и снижение прочности, и снижение морозостойкости. Это не так. Многие из противоморозных добавок, наоборот, являются ингибитором коррозии, положительно влияют на сцепляемость арматуры с бетоном. При нормальном % введении добавок в бетон наблюдается некоторое отставание в темпах набора прочности, но по достижении 28 суточного возраста часто наблюдается больший прирост марочной прочности именно у бетонов с противоморозными добавками.
Модификаторы противоморозного действия могут использоваться как самостоятельно, так и в сочетании с различными методами подогрева.
- К первой группе относят добавки, которые либо слабо ускоряют, либо слабо замедляют процессы схватывания и твердения смеси. Представители этого класса – сильные и слабые электролиты, неэлектролиты и составы органического происхождения – карбамид и многоатомные спирты.
- Ко второй группе принадлежат модификаторы на основе хлорида кальция. Эти вещества имеют способность сильно ускорять процессы схватывания и твердения и обладают значительными антифризными свойствами.
- В третью группу входят вещества, обладающие слабыми антифризными свойствами, но являющиеся сильными ускорителями схватывания и твердения с сильным тепловыделением сразу после заливки. Сфера применения этих добавок невелика, но они представляют интерес с научной точки зрения. К таким добавкам относятся трехвалентные сульфаты на основе алюминия и железа.
Мероприятия, увеличивающие эффективность применения противоморозных добавок
Противоморозные добавки выполняют важную роль – активируют процессы твердения смеси и снижают температуру замерзания жидкой фазы. Но для получения эффективного результата, наряду с использование модификаторов, необходимо выполнять ряд сопутствующих мероприятий.
- Созданию внутренней теплоты в бетонной смеси способствует предварительный прогрев ее компонентов.
- После окончания укладки поверхность бетона необходимо утеплить матами, что позволит сохранить тепло, выделенное в результате экзотермической реакции цемента и воды, и сохранить условия, подходящие для твердения.
- Зимой наиболее эффективно использовать портландцементы и высокомарочные быстротвердеющие цементы.
Продолжительность перемешивания компонентов в зимнее время должна быть увеличена примерно в полтора раза.
- Места погрузки и выгрузки бетонной смеси необходимо изолировать от воздействия ветра, а средства подачи смеси – тщательно утеплить.
- Опалубка и арматура должны быть очищены от снега и наледи, арматуру необходимо отогреть до положительной температуры.
- Обязательное условие зимнего бетонирования – быстрые темпы его проведения, для минимизации потери тепла в бетонной смеси, так как гидратация цемента в смеси наступает через сорок минут после затворения.
В условиях строительной площадки бетонную смеси разогревают с помощью электродов. Смесь выступает в цепи переменного электротока в роли сопротивления. Электропрогрев проводят в кузовах автосамосвалов или бадьях.
Способы искусственного нагрева и прогрева бетона
Существует несколько вариантов достижения требуемого результата:
- Электродный
Физический смысл электродного прогрева аналогичен вышеописанному методу электродного разогрева смеси. В данном случае используется теплота, которая выделяется смесью при пропускании через нее электрического тока. Для проведения электротока к бетону применяют электроды нескольких типов: пластинчатые, струнные, полосовые, стержневые. Наиболее эффективными являются пластинчатые электроды, изготавливаемые из кровельной стали. Пластины нашивают на поверхность опалубки, непосредственно соприкасающуюся с бетоном, и подключают к разноименным фазам сети. Между противолежащими электродами происходит токообмен, в результате чего осуществляется нагрев всей бетонной конструкции.
- Кондуктивный (контактный)
Сущность контактного или кондуктивного нагрева заключается в использовании тепла, выделяемого в проводнике во время прохождения по нему электротока. Контактным способом теплота передается всем поверхностям бетонного элемента. От поверхностей тепло распространяется по всей конструкции. Для контактного нагрева бетона используют термоактивные гибкие покрытия или термоактивные опалубки.
- Инфракрасный
Способ инфракрасного нагрева основан на способности инфракрасных лучей при их поглощении телом трансформироваться в тепловую энергию. Теплота от излучателя к нагреваемому телу осуществляется моментально без использования переносчика тепла. В качестве генераторов инфракрасных волн используют кварцевые и трубчатые металлические излучатели. Инфракрасный нагрев применяется для отогрева арматуры, промороженных бетонных поверхностей, тепловой защиты уложенной бетонной смеси.
- Индукционный
При индукционном нагреве используется теплота, которая выделяется в стальной опалубке или арматурных деталях и изделиях, расположенных в электромагнитном поле катушки-индуктора. Этот метод применяется с целью отогрева ранее выполненных бетонных конструкций при любой температуре окружающей среды и в любой опалубке.
Соблюдение рекомендаций по зимнему бетонированию позволит избежать утраты прочностных характеристик бетонных и железобетонных конструкций, выполненных при пониженных температурах наружного воздуха.
Основной проблемой осуществления зимнего бетонирования считается низкая температура воздуха, при которой замерзают используемые строительные материалы. Поэтому необходима эффективная технология предотвращения этого процесса.
Требования к процессу бетонирования определены строительными нормами и правилами, по которым температура менее 5С относится к зимнему периоду.
Особенности зимнего бетонировани
Осуществляемая укладка бетонного раствора зимой усложняется из-за следующих причин:
- При низкой температуре начинается замедление гидратации цемента, поэтому период набора прочности бетона возрастает.
- Рост давления в бетоне начинается из-за замерзшей расширяющейся воды, что в результате вызывает его разупрочнение.
Образующиеся ледяные корки нарушают связанные между собой компоненты раствора. Уменьшение прочности зависит от точного возраста бетона и произошедшего замерзания воды. Самым опасным считается период схватывания свежей залитой смеси, ведь прочность появляется из-за ее замерзания. При возрастании температуры цементная гидратация начинается снова. При этом по прочности бетон серьезно уступает не замороженному раствору.
Устоять перед разрушением структуры может качественный зимний бетон, набравший определенный уровень прочности. Очень важно соблюдение беспрерывной укладки готовой смеси, что не позволяет появиться холодным швам.
В Москве в строительстве самым популярным методом бетонирования стала защита бетона от вероятного замерзания при происходящем схватывании, а также наборе критической прочности, составляющей 50% от усиленной марочной. В более серьезных конструкциях обустраиваемый бетон защищается от замерзания почти до 70% от величины проектной прочности.
- введение в состав разработанных противоморозных добавок или химических веществ;
- тщательное укрытие смеси утеплителями;
- разные виды прогрева поверхности бетона.
Применение добавок противоморозного действия
Сегодня самым удобным способом защиты бетонирования зимой стало применение разработанных противоморозных добавок. Способ считается более дешевым по сравнению с бетонированием, требующим тщательного утепления конструкции, включая прогрев электричеством или используемыми инфракрасными лучами. Такие специальные добавки применяются самостоятельно или сочетаются с остальными методами подогрева.
- Добавки для ускорения или замедления схватывания смеси. Например, это электролиты, не электролиты и карбамид, а также многоатомные спирты.
- Модификаторы, созданные из хлорида кальция и существенно ускоряющие время схватывания бетона.
- Вещества с антифризными свойствами, которые ускоряют схватывание раствора с усиленным тепловыделением после выполнения заливки. Это трехвалентные сульфаты, созданные из алюминия и добавленного железа.
Многих строителей интересует вопрос о том, можно ли добавлять соль в бетон зимой. Техническая соль не разъедает цемент и считается самой доступной и недорогой противоморозной добавкой, которая обеспечивает непрерывность бетонных работ при низкой температуре воздуха.
Мероприятия увеличивающие эффективность применения противоморозных добавок пмд
Разработанные противоморозные добавки необходимы для ускорения схватывания и твердения бетона. Причем для нормального результата проводится ряд следующих важных мероприятий:
- Создание участков теплоты внутри бетонного раствора с проведением подогрева его основных компонентов.
- Утепление поверхности бетона для необходимого сохранения тепла, образующегося при изотермической реакции цемента с добавленной водой.
- Использование высокомарочных твердеющих цементов.
- Изготовление смеси из предварительно подогретых компонентов требует иного порядка процесса их загрузки в отличие от летних условий и одновременной загрузки материалов в барабан смесителя. Например, зимой в барабан необходимо заливать горячую воду, затем добавляется выбранный заполнитель, вводятся цементная смесь и песок.
- Смесь транспортируется в утепленной специальной машине, имеющей двойное днище. Пункт проведения погрузочно-разгрузочных работ защищается от ветра. Заливать бетон необходимо с помощью устройств, которые обязательно утепляются.
- С опалубки счищаются снег и образующаяся наледь, арматура тоже должна быть обязательно очищена.
- Зимнее бетонирование проводится в быстром темпе.
Совет! При зимнем выполняемом бетонировании нежелательно применение каких-либо замерзших заполнителей.
Замерзание воды
Серьезным фактором при укладке бетонного раствора является срок замерзания воды, ведь от этого зависит прочность конструкции. Поэтому бетон получится хрупким при замерзании именно в своем раннем возрасте. Причем период схватывания раствора считается самым критичным.
Используемая технология бетонирования в зимних условиях свидетельствует о том факте, что при замерзании бетона практически сразу после размещения в опалубке на величину его прочности повлияет сила мороза. При росте температуры воздуха начнется продолжение гидратации. Но конструкция по свой прочности уступит похожему строению, смесь которого не замерзала при укладке. Но если бетон смог набрать прочность до замерзания, в дальнейшем он может замораживаться без изменений своей структуры и появления дефектов. Предотвращение появления xoлoдныx швoв возможно с помощью непрерывного укладывания смеси.
Способы искусственного нагрева и прогрева бетона
- Электродный прогрев бетона, приводящий к токообмену и эффективному нагреву конструкции.
- Контактный нагрев с применением проводника.
- Инфракрасный нагрев с помощью излучателей.
- Индукционный нагрев с применением специальной катушки-индуктора.
Прогрев и нагрев бетона с помощью электричества и инфракрасного излучения
Суть такого метода заключается в нагревании бетона и сохранении тепла до набора необходимой самой высокой прочности конструкции. Чаще всего нагревание осуществляется электрическим током, причем бетон становится сопротивлением в электроцепи. Цель достигается при его постепенном нагревании.
- струнные;
- стержневые;
- полосовые;
- пластинчатые.
Самым подходящим вариантом стали пластинчатые электроды, изготовленные из высококачественного кровельного железа. Они нашиваются на часть опалубки, контактирующую с бетоном. Затем выполняется подключение электродов к электросети. Между ними появляется разность потенциалов, а через бетонную конструкцию течет ток, приводящий к нагреву. В результате цена объекта после прогревания конструкции возрастает из-за особенности такой работы зимой. Понесенные затраты являются полностью оправданными, ведь из-за них предотвращается появление хрупкости бетона, приводящее к разрушению конструкции.
Марки бетона по водонепроницаемости свидетельствуют о степени устойчивости бетона к воздействию влаги. Причем высокий коэффициент свидетельствует о лучшей устойчивости.
Meтoд инфpaкpacнoгo нaгpeвa
При необходимости используется метод специального инфракрасного нагрева. Он основан на трансформации инфракрасных лучей в необходимую тепловую энергию.
Для создания инфракрасных волн необходимы кварцевые и трубчатые виды специальных излучателей, изготовленные из металла. В основном такой способ используется для отогревания промерзших бетонных конструкций и для эффективной тепловой защиты размещенной в опалубке смеси.
Индукционный метод выполняется с помощью катушки, генерирующей выделение тепла в рабочих металлических деталях в зоне своего действия. Такой метод используется для отогревания готовых конструкций и может быть применен для бурения отверстий в прочном бетоне независимо от температуры.
Обогрев конструкций
Конвективный способ равномерного воздушного прогревания конструкций из бетона осуществляется от подведенного снаружи горячего воздуха.
Для этого используется гибкий длинный шланг или специальный прорезиненный рукав. Выработка воздуха осуществляется теплогенератором, запитанным от электросети или функционирующим на дизельном топливе. Но все же рекомендуется использование электрических устройств, ведь при работе дизеля происходит выделение большого объема выхлопных газов.
Эффективный воздушный обогрев применяется после заливки бетона для фундаментов в установленную опалубку в помещении с воздушной циркуляцией, которую усиливает вентилятор для более равномерного распределения прогрева. При этом рекомендовано применение материалов из плотного брезента для создания необходимого тепляка над прогреваемой бетонной конструкцией.
Бетонирование в зимнее время при зимних отрицательных температурах не является сложным делом, ведь при соблюдении положенных правил характеристики прочности созданной конструкции сохраняются на достаточно высоком уровне.
Читайте также: