Заливка бетона зимой добавки

Заливка бетона зимой — особенности технологии, советы строителей

14.06.2017

С наступлением холодов у строителей сокращаются объемы работ. До недавнего времени заливка бетона зимой считалась невыгодным и рискованным занятием, ведь даже качественный раствор не мог достичь расчетной прочности при минусовых температурах. Тем не менее, зимнее бетонирование вполне возможно, нужно только знать тонкости этого процесса и следовать рекомендациям специалистов.

Чем опасна заливка бетона зимой

Зимнее бетонирование — рискованное мероприятие. Для получения прочного бетона нужно исключить замерзание воды затворения. Как только она превращается в лед, процесс набора прочности прекращается, и в результате искусственный камень оказывается гораздо менее устойчивым к механическим нагрузкам, истиранию, воздействию химических веществ.

Образование льда опасно не только прекращением химических реакций. Крошечные кристаллики способны нарушить структуру бетонных конструкций. Кажущийся прочным монолит быстро начнет крошиться и образовывать трещины. При возведении тяжелых многоэтажных зданий ситуация может стать критической, поскольку несущие элементы могут не справиться с расчетной нагрузкой.

В результате исследований был установлен оптимальный интервал температур, обеспечивающий идеальные условия для схватываания и затвердевания раствора: от + 5 до + 15 градусов. Для бетонов марки М200 и выше допускается бетонирование при минус трех — плюс пяти градусах, однако температура самой смеси не должна быть ниже верхнего показателя.

Климат Сибири достаточно суров, так что морозы ниже — 20 градусов — не редкость. Стоит ли рисковать прочностью бетона и пытаться выполнить заливку раствора зимой? Оказывается, существует несколько способов, которые способны продлить строительный сезон и обеспечить проведение работ даже при 15 градусах мороза.

На помощь приходит химия

Для того, чтобы создать условия для нормального твердения бетона в зимний период, применяют противоморозные добавки. Эта группа веществ понижает температуру замерзания воды. В нее входят электролиты, карбомиды, хлорид и нитрат кальция, нитрит натрия, аммиачная вода.

Действие противоморозных добавок зависит от их типа. Одни работают как классические антифризы, другие ускоряют процесс твердения бетона. Применение модификаторов дает возможность проводить бетонирование при минусовых температурах (до 10-20 градусов мороза).

Контрольные измерения показывают, что в течение 28 суток бетон набирает более 30% расчетной прочности.

Тем не менее, нужно учитывать, что добавки способны повлиять на отдельные характеристики бетона, поэтому рекомендуется использовать комплексные средства, чтобы компенсировать побочные эффекты.

Физические методы

Использования противоморозных добавок может оказаться недостаточно. Если ожидается похолодание, придется позаботиться о подогреве бетонной смеси. В прошлом использовалось только два метода.

В первом случае воду затворения заранее подогревали, чтобы поднять начальную температуру раствора, а во втором — накрывали площадку утеплителями (камышовыми матами, минеральной ватой).

Для применения современных технологий подогрева бетона потребуется электричество. Электрообогрев позволяет создать плюсовую температуру даже в сильный мороз, так что зимнее бетонирование можно проводить при минус двадцати градусах.

Существует несколько способов согревания залитой площадки:
• греющая опалубка (подходит для небольших по размеру конструкций, например, ленточного фундамента);
• прогревание с помощью электродов;
• нагревательные провода (ПНСВ);
• тепловые пушки;
• инфракрасные излучатели.

Способ обогрева бетонного раствора с применением электродов считается простым и недорогим. Стержни или пластины присоединяют к трансформатору и пропускают через свежеуложенный раствор ток. В процессе выделяется тепло, не позволяющее воде замерзнуть. Провода ПНСВ имеют важное преимущество перед электродами: они позволяют плавно регулировать температуру, постепенно повышая ее. Это положительно влияет на процесс затвердевания.

Проводить расчеты, чтобы определить, на каком расстоянии укладывать провод, не всегда удобно. Гораздо выгоднее использовать тепловое оборудование, которое достаточно правильно расположить по периметру стройплощадки и подключить. При использовании тепловых пушек над площадкой стоит установить купол, чтобы избежать потерь тепла при обогреве бетона. А инфракрасные обогреватели достаточно расставить так, чтобы излучение накрывало всю площадку.

Современные технологии позволят не откладывать заливку фундамента до лета. Выберите подходящий метод, и можете спокойно продолжать строиться!

Источник: https://eurobeton72.ru/articles/mozhno-li-zalivat-beton-zimoy/

Можно ли зимой заливать бетон?

Первые заморозки и наступившие за ними зимние холода причиняют строителям ряд неудобств, связанных с выполнением работ по бетонированию. При кристаллизации воды бетонная смесь теряет эксплуатационные свойства.

Заледеневшая вода снижает прочностные характеристики монолита, вызывая образование трещин. Однако заливка бетона зимой все равно выполняется согласно специальной технологии. Ее успешно используют в промышленном и частном строительстве.

Проанализируем зимнюю специфику бетонных работ.

Планируем производить бетонные работы зимой – главные особенности

Зима — не лучше время года для выполнения мероприятий по заливке бетона для буроинъекционных свай, основ зданий и сооружения цельных конструкций. Проблематичность бетонирования связана с превращением воды в лед. Увеличиваясь в объеме, он нарушает гидратацию цемента, ослабляя молекулярные связи. Эксплуатационные свойства бетонного массива ухудшаются. Причина – повышенная пористость и образование глубоких трещин.

Прочность бетонной смеси после заливки определяется протекаемыми реакциями:

• на протяжении суток после завершения бетонирования массив схватывается. За этот период раствор твердеет, переходя из жидкого состояния в отвердевшее. Прочность массива при этом недостаточна для эксплуатации;
• через четыре недели после заливки бетонный массив окончательно твердеет, приобретая эксплуатационную прочность. Она определяется маркой используемого портландцемента, рецептурой и погодными условиями.

Фундамент – основополагающая конструкция, от качества которого зависят геометрические, технические и эксплуатационные характеристики возводимого сооружения

Не всегда застройщики успевают выполнить весь комплекс работ до наступления холодов. Их интересует ответ на вопрос, до какой температуры можно заливать бетон зимой. Опыт профессионалов подтверждает возможность нормального схватывания состава, а также приобретения рабочей прочности при минимальной температуре +4 °С. При повышении температуры и применении высококачественного цемента скорость твердения возрастает.

Плановое твердение при нормальных условиях гидратации происходит по следующему алгоритму:

• формируется поверхностный слой силиката натрия;
• гигроскопичный цемент впитывает воду и связывает ингредиенты;
• снижается концентрация воды и возрастает плотность наружных слоев;
• испарение жидкости прекращается, и твердость стает максимальной.

Размышляя о том, при какой температуре замерзает бетон, следует помнить, что гидратация может осуществляться при температуре выше нуля градусов Цельсия. Превращение воды в лед препятствует образованию молекулярных связей. Эта особенность вносит определенные коррективы в процесс бетонирования.

Однако благодаря нагреву бетонной смеси при гидратации допускается осуществлять бетонирование при незначительном снижении температуры. При этом желательно использовать опалубку теплосберегающей конструкции или теплоизоляционные маты.

В случае недостаточного набора прочности перед замораживанием качество бетонного монолита будет весьма сомнительным

При выполнении зимой бетонных мероприятий используют различные технологии. Они позволяют ускорить схватывание и сместить порог кристаллизации воды:

• добавляют модификаторы, смещающие температурный порог превращения воды в лед. Строители рассчитывают, сколько соли в бетон зимой следует добавлять, а также какие должны быть соотношения остальных ингредиентов;
• разогревают смесь различными методами. Отдавая предпочтение конкретному способу нагрева смеси, следует учитывать специфику выполняемых строительных мероприятий, а также объем предстоящих расходов;
• вводят цемент улучшенного качества. Он приобретает прочностные характеристики за ограниченное время и быстрее впитывает содержащуюся в растворе воду.

Проанализируем особенности выполнения бетонных работ в условиях зимних температур.

Применяем жидкий бетон зимой – преимущества технологии

В зимних условиях, характеризующихся отрицательной температурой, выполнение мероприятий по бетонированию имеет свои достоинства:

• обеспечивает возможность осуществлять работы на грунтах с повышенным содержанием песка. Сыпучий грунт осыпается при извлечении почвы. Смерзшаяся и твердая почва облегчает земляные работы и бетонирование;
• снижает объем расходуемых денежных средств. Обычно в зимнее время года действуют различные акции, и цена на стройматериалы уменьшается. Сезонные скидки положительно влияют на уменьшение сметы;
• позволяет сократить продолжительность бетонных работ. Неблагоприятные факторы природного характера вынуждают строителей заливать бетон быстрее, что положительно отражается на общей продолжительности работ.

Спорить с погодными явлениями бессмысленно, к ним нужно грамотно приспосабливаться

При возведении строительного объекта в условиях сурового климата, зимняя заливка неизбежна, так как является единственным вариантом.

Можно ли зимой заливать бетон – основные сложности

Некоторые строители отказываются от выполнения работ в зимний период, считая, что лучше продолжить после потепления.

При этом они приводят следующие аргументы:

• закупка стройматериалов с противоморозными компонентами увеличит сметную стоимость;
• использование специальных технологических приемов, связанных с подогревом, вызовет непредвиденные затраты;
• короткая продолжительность светового дня зимой вызовет дополнительные расходы по установке источников освещения;
• отрицательная температура окружающей среды потребует выполнения мероприятий по теплоизоляции бытовых помещений для рабочих;
• применение сложных технологических приемов разогрева вызовет потребность использовать дополнительное оборудование;
• при значительном охлаждении воздуха для обеспечения прочностных свойств необходимо более продолжительное время;
• непредвиденные изменения погоды или нарушение технологии может отрицательно повлиять на прочность монолита.

Оценив факторы риска можно подытожить, что возможно нарушение структуры монолита и непредвиденное увеличение расходов.

Самой экономичной считается , заливка бетона при минусовой температуре без прогрева, предопределяющая внесение модификаторов в состав

Какими способами производится заливка бетона зимой

Технология предусматривает возможность выполнения зимнего бетонирования путем:

• применения при замешивании разогретой воды для нагрева бетонного раствора;
• добавления ингредиентов, понижающих температуру превращения воды в лед;
• использования инфракрасных источников и технологии электроразогрева смеси.

Рассмотрим специфику каждого метода.

Как осуществляется заливка бетона зимой в домашних условиях

Для обеспечения нормальной гидратации при пониженной температуре следует разогреть бетонный раствор любым из доступных методов:

• нагревом воды до 80 ⁰С с последующим введением в раствор;
• разогревом тепловой пушкой наполнителя, используемого при замесе;
• повышением температуры емкости смесителя с помощью внешних источников.

Наиболее простой вариант присматривает применение предварительно нагретого бетонного раствора. Эта методика положительно зарекомендовали себя при определенных условиях:

• малых объемах заливаемой смеси;
• выполнении заливки на частных объектах;
• первых заморозках с небольшим снижением температуры.

Введение добавок — самый простой и дешевый способ бетонирования при минусовых температурах

Для обеспечения желаемого результата необходимо руководствоваться следующими рекомендациями:

• использовать цемент высоких марок;
• применять добавки, сокращающие продолжительность твердения;
• правильно подбирать начальную температуру воды.

Выполняйте работы по указанному алгоритму:

1. Подогрейте техническую воду и налейте в емкость бетономешалки.
2. Добавьте необходимый заполнитель согласно рецептуре.
3. Засыпьте цемент, выполняющий функцию связующего компонента.
4. Произведите смешивание, вводя горячую воду до требуемой пластичности смеси.

Завершает процесс бетонирования вибрационное уплотнение и защита от переохлаждения с помощью теплоизоляционных покрытий.

Можно ли добавлять соль в бетон зимой и использовать модификаторы

Снижение температурного порога кристаллизации воды осуществляется путем добавления специальных присадок. Это позволяет обеспечить стандартное протекание гидратации цемента в условиях зимнего похолодания.

Приготовление смесей с противоморозными добавками производится особым порядком

В специализированных магазинах предлагают различные пластифицирующие вещества, наряду с которыми в частном домостроении применяют следующие доступные компоненты:

• кальциевую соль соляной кислоты;
• карбонат калия, известный как поташ;
• техническую соль (хлорид натрия);
• натриевую селитру.

Среди частных застройщиков популярна обычная соль, позволяющая частично снизить порог кристаллизации. Однако ее ведение не дает гарантии сохранения эксплуатационных характеристик бетона. Использование промышленно произведенных добавок более предпочтительно.

Можно ли заливать бетон зимой по промышленной технологии

На промышленных объектах при выполнении заливки в зимний период года применяют различные технологические приемы:

• утепление опалубки специальными теплоизоляционными материалами;
• подключение токопроводящего кабеля, расположенного в залитом массиве;
• подачу напряжения от трансформатора на вставленные в раствор электроды;
• локальный обогрев массива с помощью инфракрасного излучения;
• индукционный прогрев смеси, преобразующий энергию магнитного поля в тепло.

Выбор конкретного метода производится на основании расчетов и требует специальной подготовки.

Выводы

Сталкиваясь с неизбежной необходимостью бетонирования в зимнее время, необходимо изучить особенности применяемых технологий и экономически обосновать принятое решение. При значительном повышении уровня затрат целесообразно задуматься о переносе зимней заливки на весеннее время.

Originally posted 2017-12-26 18:12:41.

Источник: https://pobetony.expert/stroitelstvo/zalivka-betona-zimoj

Как правильно заливать бетон при отрицательных температурах

На большей части территорий нашей страны холодная или прохладная температура сохраняется на протяжении более половины года.

Если учесть, что при бетонных работах «зима» начинается с понижения температуры до +5oC, то «окно» для проведения работ с бетоном очень небольшое. Однако его можно расширить, причем значительно, за счет использования различных средств.

Это так называемые технологии зимней заливки бетона. Правильная заливка бетона в зимнее время возможна с использованием этих технологий, о них расскажем в статье.

Что происходит в бетоне при замерзании

При нормальном течении процесса отвердевания бетона, влага служит «склеивающим» элементом для частиц цемента. При ее переходе в твердое состояние все процессы останавливаются.

Но это — не единственная проблема. Известно, что при замерзании объем воды увеличивается примерно на 9%. В результате внутри массы бетона образуется повышенное давление.  Если зерна цемента до этого момента еще не набрали некоторого уровня прочности, они под воздействием давления, разрушаются. После рамерзания они уже не обретут свои свойства в полной мере и бетон не будет достаточно крепким.

Чтобы зимний бетон был крепким, необходимр создать условия или присадки для его вызревания

В зимней заливке армируемых фундаментов есть еще один неблагоприятный момент. Сталь — отличный проводник тепла, и она способствует отводу тепла из толщи бетона. Обладая хорошими теплопроводными свойствами, прутки быстро остывают. Вокруг них вода замерзает в первую очередь.

Прочность такого основания после размораживания и окончательного отвердения будет в разы ниже.

Их всех этих процессов следует, что чем меньше воды в несвязном состоянии будет находиться к моменту замерзания, тем меньше будут потери прочности.

Путем различных экспериментов и расчетов были определены граничные значения прочности, при которых бетон можно замораживать. Называются  они точкой критической прочности.

Критическая прочность бетона в зависимости от его марки

Для железобетонов с ненапрягаемой арматурой (тип, который используется в частном домостроении)  она составляет 50%, для фундаментов, которые будут подвергаться попеременной разморозке/заморозке (бани и дачные домики без отопления) — 70%. После достижения этой точки фундамент можно заморозить. После оттаивания все процессы в нем возобновятся. Потери прочности при этом составляют не более 6%.

Способы бетонирования в зимних условиях

Скорость процесса твердения зависит от температуры раствора. При ее повышении активность воды значительно возрастает, скорость набора прочности повышается. Потому при проведении бетонных работ зимой или при температурах ниже +5oC, важно создать и поддержать требуемый уровень нагрева. Оптимальная температура вызревания раствора составляет от +20oC до +30oC. Для этого есть несколько способов:

• раствор делать подогретым;
• опалубку утеплить;
• использовать присадки и добавки, которые ускоряют твердение и/или понижают точку заморозки воды;
• подогревать уже залитую бетонную массу.

Все эти методы неплохо работают. Их используют по одиночке или в комплексе.

Заливка в зимнее время проводится подогретым раствором

Прежде всего, необходимо правильно выбрать цемент для зимнего бетонирования фундамента. Известно, что во время твердения бетона происходят реакции, при которых теплота выделяется. Для зимы  — отличная особенность. При этом большее количество тепла выделяют быстротвердеющие портландцементы и составы высоких марок. Потому для замеса при низких или минусовых температурах имеет смысл купить именно их.

Только это позволит вам залить фундамент ленточный или плитный фундамент при плюсовых температурах днем, и незначительных заморозках по ночам.

Но при этом, потребуется замес делать теплым (читайте ниже), а также после заливки фундамент нужно будет опалубку теплоизолировать: покрыть матами, соломой и т.д.

Если у вас уже закуплен теплоизолятор, можно использовать его, только следить необходимо за его состоянием, прикрыть пленкой или другими влагоизолирующими материалами.

Повышение температуры в процессе замеса

Во время зимней заливки фундамента температуру раствора доводят до 35-40oC. Для этого разогревают воду и засыпку. Цемент греть ни в коем случае нельзя: он «заварится» и станет практически бесполезным.

Для замеса в зимнее время используют горячую воду и подогретую засыпку. Цемент греть нельзя.

Хорошо, если есть возможность использовать бетономешалку с электроподогревом: ее включают в сеть и барабан разогревается. В другом случае, желательно прогреть его предварительно, прокрутив разогретую воду.

При замесе воду нагревают до 90 oC. Щебень и песок необходимо разогреть до 60 oC. Делают это обдувом горячим воздухом, прогревом в специальных печах. Печи — это для частного строителя из области фантастики, но можно устроить обдув горячим воздухом. Например, от печи или костра протянуть несколько труб-воздуховодов внутрь кучи щебня или песка.

Еще раз обращаем внимание: цемент не греть. Его можно занести в теплое помещение, чтобы он принял комнатную температуру, но подогревать нельзя.

Ко всему необходимо еще и увеличить время замеса. Он должен быть длительнее на 20-50%: за счет лучшего перемешивания, активизируются реакции и повышается температура при твердении.

Утепление и подогрев раствора

Для продления времени остывания бетона требуется по максимуму сохранить тепло. Потому, используя все возможные средства и доступные материалы, проводят утепление стенок опалубки. Можно использовать брезент,  маты, старые какие-то теплые вещи, забить промежуток между стенками опалубки и грунтом, соломой. Да что угодно, лишь бы тепло не утекало в воздух.

Одна из задач — сохранить тепло раствора

В этом случае пригодиться может опалубка из пенополистирола — он имеет плохую теплопроводность, что в данных условиях — несомненный плюс. Обычно такая опалубка несъемная, и после вызревания бетона вы получаете влаго- и теплоизолированный фундамент. Подробнее о типах опалубки читайте тут.

При строительстве в промышленных масштабах применяется также электрический подогрев при помощи разного рода электродов. Они располагаться могут на поверхности, закрепляться на опалубке или вводиться внутрь бетонного раствора.  Способ, эффективный, но реализуется в частном строительстве редко.

Очень дорогое это удовольствие: расход электричества на подогрев кубометра бетона 60-80 кВт/час. При этом необходимо строго контролировать температуру: измерять каждые два часа (или чаще) и при достижении отметки в +30 oC отключать его. Потом через некоторое время снова включить.

Контроль должен быть круглосуточным.

При заливке фундамента своими руками зимой, реально использовать только греющие кабели. Их прикрепляют с внутренней стороны к опалубке, и после ее снятия демонтируют. Есть второй вариант — «утопить» провод в бетоне. Оба способа действуют неплохо, но только при условии изолированных от холода стенок.

Греющие маты укладывают на поверхность бетона и включают в сеть

Есть еще в продаже специальные греющие маты для подогрева бетона. Они раскладываются на поверхности, включаются в сеть. Его стоимость — 2,5 тыс руб/м2.

Еще один метод подогрева бетона — с использованием инфракрасных излучателей. Этот метод хорош тем, что под воздействием волн греется непосредственно сам раствор. Излучатели закрывают алюминиевыми кожухами, создавая направленный поток. Однако для эффективного прогрева понадобится большое количество ламп.

Присадки и добавки

Еще один способ заливки бетона при отрицательных температурах — использование химических веществ. Некоторые из них ускоряют затвердевание на начальной стадии процесса. Массовая доля всех добавок — не больше 2% от массы цемента. Большие количества могут негативно повлиять на качество бетона, потому придерживайтесь рецептур.

Один из способов зимнего бетонирования — добавление в замес специальных противоморозных присадок

Одно «НО». Хлориды использовать для армируемых бетонов нельзя — они провоцируют быстрое разрушение стали. Так что самый распространенный ускоритель твердения бетона — хлористый кальций — для заливки фундамента не подходит.

Заливка бетона при минусовой температуре возможна, если с теми же присадками раствор подогреть. В этом случае можно работать при -15oC. Но для нормального качества фундамента потребуется утепление заливки и соблюдение несложных, но обязательных правил.

Правила зимней заливки бетона

Раствор выливают в подготовленную опалубку. Подготовка состоит в удалении наледи и снега, разогреве арматуры и дна фундамента. Вот это — самый сложный этап. Соскоблить наледь — это полбеды, а прогреть арматуру и весь периметр фундамента — проблема. Температура не должна быть высокой, но необходимо добиться положительных ее значений.

Как вариант можно рассмотреть устройство переносных жаровен, которые опускают в котлован, и там разжигают. Возможно использование тепловых пушек, работающих от баллонов с газом. Использование других средств затруднено, из-за их большой стоимости.

Перед заливкой теплого раствора необходимо нагреть основание и арматуру до положительных температур

Ленточный фундамент можно заливать  и при морозах: подогреть такое основание и арматуру в ограниченном объеме реально. Непросто, но возможно.

Организовать все можно поэтапно. Разбить всю ленту на небольшие участки, начать прогрев одновременно или с некоторым временным промежутком на нескольких из них (два-три в зависимости от времени, необходимого на замес и подогрев котлована).

Начать заливку одного участка, перенеся жаровни дальше. Пока будет заливаться первый разогретый участок, следующий наберет необходимую температуру.

Залитый участко сразу закрывают теплоизолирующими материалами и переходят к следующему, так и продвигаясь по всему периметру.

Обязательно необходимо сбить наледь и нагреть арматуру — только так фундамент будет прочным

Механизм понятен. Так можно заливать фундамент бетоном при -15oC (но с соответствующими добавками, «горячим» замесом и мерами по сохранению тепла).

Еще одно важное условие — работа должна вестись непрерывно. Зимой заливать фундамент частями нельзя. Это на 100% верно.

  Залитые части сразу нужно прикрывать теплооизолирующими матами. Как видите, для этой работы нужны несколько человек. Один со всеми задачами не справится.

Обратите внимание, что максимальная температура раствора должна быть 35-40oC. Ее превышение ведет к замедлению процессов отвержения. Ситуация будет, конечно лучше, чем при замерзании, но ненамного.

Итоги

Заливка фундамента зимой — нелегкая задача, но возможная даже своими руками. Понадобятся помощники и тщательная подготовка, но сделать нормальное основание можно и при минусовых температурах.

 При какой температуре можно заливать бетон? Зависит от его состава, но для частников реально, пусть и с большими затратами, добиться нормального качества при температурах не ниже -10- 5oC.

Меньшими затратами обернется заливка при плюсовой температуре днем и заморозках ночами.

Источник: https://bannyi-den.ru/kak-pravilno-zalivat-beton-pri-otritsatelnyh-temperaturah/

Чем отличается бетонирование зимой от бетонных работ в теплое время года

Бетонная смесь является идеальным строительным материалом для возведения монолитных стен и несущих каркасов любых типов зданий и сооружений.

Свежеприготовленная смесь, благодаря пластичной и подвижной структуре способна заполнять пустоты и принимать любую форму, повторяя контуры установленной опалубки, что позволяет создавать несущие элементы строительных конструкций практически любой сложности.

Заливка монолитной плиты в зимний период.

Монолитный бетон может застывать без доступа воздуха, а некоторые марки строительных смесей могут достигать своей прочности даже при полном погружении в воду, однако в использовании этого материала есть одно существенное ограничение.

Нормальное отвердевание жидкой бетонной смеси может происходить при температуре окружающего воздуха не ниже +5 °С, а при отрицательных температурах в массе раствора происходят структурные изменения, которые приводят к потере прочности всей конструкции, что существенно затрудняет его использование в зимнее время.

Особенности бетонирования в холодное время года

Для того чтобы разобраться с вопросом, как бетонировать зимой в условиях отрицательных температур, в этой статье будут рассмотрены главные причины нарушения эксплуатационных свойств жидкого бетона, а также описаны различные методы борьбы с подобными явлениями.

Кроме того читателю будет представлена подробная инструкция, в которой описаны наиболее распространенные способы выполнения бетонных работ в зимний период.

Укладка греющих матов на поверхности бетона.

Причины снижения прочности

Процесс затвердевания жидкой бетонной смеси происходит в результате гидратации, то есть реакции связующего вещества, в данном случае цемента, с водой. В процессе гидратации частицы цемента скрепляются между собой, связывая тем самым частицы заполнителя (песок, щебень, отсев), в результате чего образуется монолитный бетонный массив.

Под воздействием низких температур в готовой строительной смеси, которая заливается в опалубку, в зависимости от конкретных условий, могут возникать следующие процессы:

1. При температуре ниже +5 °С существенно замедляется реакция гидратации, значительно снижая, таким образом, скорость затвердевания рабочей смеси.
2. При отрицательных значениях окружающей температуры вся вода, находящаяся в растворе постепенно переходит в твердое состояние, в результате чего гидратация полностью прекращается.
3. Переходя в твердое состояние, вода увеличивается в объеме примерно на 9%, разрывая при этом частицы цемента и заполнителя, которые только начали скрепляться между собой, тем самым нарушая структуру и снижая прочность бетона.

Со временем микротрещины могут привести к разрушению конструкции.

1. Замерзшая вода, превратившись в лед, оттесняет растворное тесто от элементов арматурной обвязки, увеличиваясь в объеме, создает очаги локального напряжения, а после оттаивания образует раковины и пустоты внутри монолитного элемента конструкции.
2. При длительном воздействии отрицательных температур вода полностью вымерзает из строительной смеси, в результате чего последующая гидратация становится невозможной.

В совокупности, все эти процессы приводят не только к ухудшению качества готового бетона, но и к снижению прочности, несущей способности и долговечности всей строительной конструкции, которая к тому же, по СНиП не будет соответствовать нормам.

Ленточный фундамент, который был залит в сильный мороз.

Зависимость проектной прочности от степени воздействия холода

Однако, даже принимая во внимание все сказанное выше, на вопрос: можно ли бетонировать зимой, следует ответить утвердительно, поскольку выполнение бетонных работ в холодное время года в принципе возможно, при соблюдении определенных условий.

Дело в том, что влияние низких температур на снижение качества строительной смеси происходит не сразу. Если бетонный раствор успеет набрать критическую прочность до наступления описанных выше явлений, его дальнейшее отвердевание может происходить в нормальном, хоть и слегка замедленном режиме, без каких либо неприятных последствий.

Критическим принято считать такое значение прочности, при котором воздействие низких температур не будет оказывать отрицательного влияния на твердеющий раствор. В общестроительных работах это значение составляет 50% от проектной прочности, а при строительстве ответственных узлов может быть увеличено до 70%.

График отвердевания бетона на портландцементе при различных температурах окружающей среды.

Существует определенная зависимость проектной прочности от воздействия низких температур после достижения критической прочности.

1. При полном промерзании раствора до того момента, как он достиг своей критической, то есть 50% проектной прочности, дальнейшее использование конструкций не допускается. Даже после оттаивания такой раствор считается непригодным.
2. При замерзании раствора после достижения 50% проектной прочности внутренние структурные изменения проявляются в незначительной мере, и после оттаивания гидратация протекает в нормальном режиме. Снижение конечной прочности может составлять не более 10% от проектного значения.
3. Промерзание раствора после достижения 70% проектной прочности, не вызывает каких либо изменений в его структуре, а лишь увеличивает время полного отвердевания. После оттаивания гидратация будет продолжена в нормальном режиме до набора проектной прочности.

Таким образом, при бетонировании в холодное время года важно сразу же после заливки не допустить промерзания строительного раствора до достижения им определенного значения прочности. Далее будут рассмотрены различные методы предупреждения раннего замерзания бетонной смеси.

График, который показывает влияние добавок, ускоряющих процесс гидратации..

Обратите внимание!
Для механической обработки конструкции из бетона, который достиг своей проектной прочности, может использоваться только резка железобетона алмазными кругами при помощи специального электроинструмента.

Противоморозные добавки

Одним из наиболее распространенных методов противодействия низким температурам является использование противоморозных реагентов, которые добавляются в строительную смесь в процессе приготовления в соответствии с инструкцией по применению.

Главной отличительной особенностью такого способа является достаточно низкая стоимость, а также удобство применения, что позволяет выполнять бетонирование своими руками без использования специального оборудования.

Все противоморозные добавки по принципу действия условно можно разделить на три группы.

1. Добавки, которые увеличивают пластичность и незначительно ускоряют реакцию гидратации, благодаря чему способствуют равномерному распределению смеси и ускоряют схватывание цемента. Они применяются главным образом при низких положительных температурах.
2. Вещества, которые существенно ускоряют процесс гидратации, а кроме того обладают сильным антифризным действием, тем самым значительно уменьшая время схватывания цемента и не допуская замерзания воды. Такие добавки могут использоваться без ограничений в условиях значительных отрицательных температур.
3. К третьей группе относятся модификаторы, которые обладают слабо выраженным антифризным действием, но очень сильно ускоряют процесс гидратации. Они могут применяться при низких отрицательных температурах для работы на открытых площадках.

На фото показаны жидкие противоморозные добавки.

Совет!
Противоморозные добавки третьей группы, по причине их очень малого времени схватывания не рекомендуется использовать в труднодоступных местах и скрытых полостях, например для бетонирования свай.

Эффект термоса

К такому методу чаще всего прибегают при изготовлении массивных бетонных конструкций, например при заливке ленточного фундамента, в условиях низких положительных или незначительных отрицательных температур.

Его суть заключается в том, что гидратация является экзотермической реакцией, то есть цемент при взаимодействии с водой выделяет некоторое количество тепла, которого при соблюдении определенных условий может быть достаточно для того, чтобы раствор успел набрать необходимую прочность до полного промерзания.

Для того чтобы выполнить эти условия прибегают к следующим действиям.

1. Прежде всего, чтобы уменьшить теплоотдачу нужно выполнить теплоизоляцию опалубки, а также подготовить накрывающий материал для последующей теплоизоляции залитого раствора.
2. Изготовление рабочего раствора необходимо выполнять непосредственно на месте проведения работ, использую для его приготовления подогретую воду.
3. Если есть такая возможность, ковш бетономешалки можно подогревать в процессе работы при помощи газовой горелки.
4. Для увеличения времени остывания раствора, металлические элементы арматурной обвязки также нужно подогреть до плюсовой температуры.
5. Разогретую бетонную смесь за один прием залить в опалубку, равномерно распределить по всему объему, не допуская образования пустот и воздушных пузырей, после чего накрыть теплоизоляционным материалом и оставить до полного отвердевания.

Теплоизолирующая опалубочная система для работы в зимний период.

Совет!
Необходимо помнить, что при разогреве строительной смеси, ее подвижность и пластичность существенно снижается, поэтому в воду для приготовления раствора нужно добавлять пластификатор.

Теплая опалубка

Более прогрессивной, по сравнению с предыдущим способом является заливка строительной смеси в утепленную опалубку с электроподогревом. Такой способ позволяет выполнять строительные работы независимо от времени года и климатических условий и не требует применения специальных противоморозных добавок.

Однако цена покупки и эксплуатации таких опалубочных систем достаточно высока, поэтому их использование имеет смысл только в случае массового серийного строительства.

Термоактивная опалубочная система с электроподогревом.

Подогрев монолитной конструкции

Применение некоторых видов противоморозных добавок для бетона может вызывать коррозию металлических элементов арматурной обвязки, поэтому для борьбы с вредным влиянием низких температур часто используют искусственное прогревание бетонного раствора, который уже уложен в опалубку.

Для этих целей, в зависимости от конкретных условий используются различные источники тепла.

1. Электрический подогрев при помощи электродов, которые погружаются в толщу раствора, происходит за счет электропроводности воды и растворенных в ней минеральных солей. Два электрода погружаются в раствор на определенную глубину в разных частях опалубки, и при подведении к ним электрического тока он проходит сквозь толщу раствора, вызывая нагревание воды.
2. Подогрев горячим паром выполняют при помощи парогенераторной установки, которая подает разогретый пар внутрь специального теплоизолированного кожуха, устанавливаемого непосредственно вокруг опалубки.
3. Иногда используется укладка греющего кабеля, однако следует понимать, что это крайняя мера, потому что извлечь его оттуда уже не получится, и он останется там навсегда.

Укладка нагревающего кабеля.

1. Для прогревания больших площадей над местом заливки опалубки возводится специальный шатер из брезентовой или тентовой ткани. Внутри шатра устанавливаются дизельные или электрические тепловые пушки, или как вариант, инфракрасные излучатели. Они нагревают бетонную поверхность раствора и воздух внутри шатра, а в толщу смеси тепло передается за счет теплопроводности бетона.

Последний способ удобно использовать для заливки монолитной плиты под фундамент жилого дома при индивидуальном строительстве. При этом следует учесть, что все необходимые коммуникации нужно провести заранее, однако если так случилось, что этого не сделали, для сквозной проходки монолитной плиты можно использовать алмазное бурение отверстий в бетоне после его полного отвердевания.

Ручная установка для алмазного бурения.

Выбор марки бетона

В таблице 1 представлены наиболее подходящие марки бетона для различных объектов индивидуального жилищного строительства, пригодные для использования в зимний период.

Тентовое укрытие для монолитно-бетонных работ.

Заключение

Прочитав данную статью, становится понятно, что даже несмотря на вредное влияние отрицательных температур, существует масса способов, которые помогут разрешить проблему заливки бетонного раствора в холодное время года.

Чтобы получить дополнительную информацию по этому вопросу, рекомендуется посмотреть видео в этой статье или почитать похожие материалы на нашем сайте.

Источник: https://masterabetona.ru/betonirovaniye/491-betonirovanie-zimoj