Температурный режим при заливке бетона

Температурный режим при заливке бетона

Температурный режим при заливке бетона
СОДЕРЖАНИЕ
0

Бетонные работы зимой – особенности выполнения

Сложно назвать зимние месяцы благоприятным периодом для бетонирования монолитных конструкций, заливки фундаментов и формирования буронабивных опор. Это связано с кристаллизацией воды. Она затрудняет процесс гидратации, в результате которого формируются прочные связи на молекулярном уровне. При расширении воды в результате кристаллизации возрастает пористость, снижаются прочностные характеристики, происходит растрескивание массива.

Скорость процесса твердения зависит от температуры раствора

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

После бетонирования происходят следующие процессы:

  • схватывание. Продолжительность данной стадии составляет не более 24 часов, на протяжении которых осуществляется переход из жидкого состояния в твердую фазу. Прочностные характеристики при этом довольно низкие;
  • твердение. Это длительный процесс, в результате которого на протяжении месяца приобретаются эксплуатационные характеристики. Они зависят от марки раствора, введенных модификаторов, а также окружающей температуры.

Процесс гидратации при нормальном протекании процесса твердения проходит следующим образом:

  • образуется на поверхности тонкий слой натриевого гидросиликата;
  • цементные зерна постепенно поглощают воду, связывая все компоненты смеси;
  • внешние слои массива стают более плотными при испарении из раствора воды;
  • процесс твердения постепенно переходит в глубину массива;
  • концентрация влаги снижается до достижения эксплуатационной прочности.
Известно, что во время твердения бетона происходят реакции, при которых теплота выделяется

Прежде всего, необходимо правильно выбрать цемент для зимнего бетонирования фундамента

При бетонировании зимой применяют различные методы, позволяющие изменить порог замерзания и сократить продолжительность схватывания:

  • вводят модифицирующие добавки, снижающие порог кристаллизации. Специалисты индивидуально определяют, сколько соли в бетон зимой необходимо вводить, а также в каких пропорциях добавлять модификаторы;
  • нагревают раствор, используя различные способы. Выбор оптимального варианта разогрева бетонного раствора осуществляется в зависимости от специфики работ и уровня затрат на реализацию выбранного способа;
  • применяют в составе бетонного раствора портландцемент более высоких марок. Такой цемент достигает необходимой для эксплуатации прочности за более короткое время и интенсивно поглощает влагу.

Остановимся детально на нюансах заливки бетона в зимнее время.

Мнение эксперта: Заливка бетона зимой

Температурный режим при заливке бетона

Наиболее оптимальной для качественного схватывания бетона без потери характеристики прочности, образовании пористости и растрескивания в бетоне считается температура до 3… 5⁰С. Чтобы улучшить качество застывания бетонной смеси при низких температурах используют портландцемент высоких марок, а также дополнительные противоморозные добавки.

Дмитрий Орлов

Температурный режим при заливке бетона

При схватывании в реакции участвуют алюминаты (С3А). В результате образуются иглообразные кристаллы, которые связываются между собой. Спустя 6 — 10 часов из этих кристаллов образуется подобие скелета.

С этого момента начинается твердение бетона. Здесь уже вступают в реакцию с водой клинкерные минералы (C3S и C2S) и начинает формироваться силикатная структура. В результате этой реакции образуются мелкие кристаллы, которые объединяются в мелкопористую структуру, что по сути и является бетоном.

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.

Укладка греющих матов на поверхности бетона.

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.

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.
Предлагаем ознакомиться:  Воротник для трубы на крыше

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.

Ленточный фундамент, который был залит в сильный мороз.

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.

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..

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

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.

На фото показаны жидкие противоморозные добавки.

Эффект термоса

Применяемые методы зимнего бетонирования

Выполнение работ в условиях отрицательных температур имеет определенные плюсы:

  • позволяет осуществлять заливку на сыпучих почвах. На таких грунтах проблематично выполнять земляные работы в теплый период, так как почва осыпается. Повышение твердости грунта при замерзании облегчает выполнение работ;
Для этого разогревают воду и засыпку

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

  • существенно уменьшает сметную стоимость работ. Это достигается за счет снижения стоимости строительных материалов зимой. Благодаря сезонным скидкам уровень затрат может быть намного ниже;
  • обеспечивает сокращения сроков выполнения строительных мероприятий. При неблагоприятных природных условиях строители вынуждены работать оперативнее, что позволяет осуществлять строительство ускоренными темпами.
Где вы предпочли бы жить: в частном доме, или квартире?

При выполнении бетонных мероприятий в зимний период используются следующие способы:

  • повышение температуры бетонной смеси, за счет использования предварительно нагретой воды;
  • ведение пластифицирующих добавок и модификаторов, значительно снижающих порог замерзания воды;
  • повышение температуры раствора специальными методами электрического и инфракрасного разогрева.

Остановимся детально на особенностях каждого технического приема.

  • электроподогрев;
  • добавление антифриза к раствору;
  • использование тепловых пушек;
  • применение дополнительного материала для закрытия бетона.

Чаще применяют незамерзайку или покупку специального состава бетона, который можно использовать зимой.

Электроподогрев

Электроподогрев

Если площадь стройки внушительная, монтируют электрический подогрев, требующий специального оборудования. Для частного строительства подходит вариант укрытия материала, где применяют утеплитель или пленку ПВХ. Основная задача – не дать опуститься температуре раствора ниже 3 ⁰С.

Укрытие смеси

Укрытие смеси

Отвечая на вопрос, можно ли зимой заливать фундамент для дома, отвечаем — можно, но стоит учитывать варианты подогрева или покупки специальной смеси.

Температурный режим при заливке бетонаЛенточный фундамент своими руками: пошаговая инструкция. В статье мы рассмотрим плюсы и минусы данного фундамента, нюансы его правильной заливки, а также какую марку бетона лучше всего выбрать, чтобы получить качественную конструкцию.

Если проводить заливку фундамента зимой без подогрева и использования антифриза, может произойти полное разрушение основы из-за промерзания, поэтому профессиональные строители не прибегают к таким методам.

Работы с фундаментом зимой

Работы с фундаментом зимой

  • Во время морозов промерзает чаще всего только верхний слой, а сам массив остается целым и не теряет своих функций.
  • Внутреннюю часть фундамента спасают процессы, происходящие во время затвердевания, то есть химические реакции между водой и цементом.

При этом в зимнее время в растворе все равно должно быть достаточное количество жидкости, чтобы получить хороший прочный результат.

Предлагаем ознакомиться:  Марка цемента для фундамента бани

Влияние отрицательной температуры на твердение бетона

Скорость течения гидратации сильно зависит от температуры. Снижение температуры с 20С до 5С увеличивает время твердения бетона до 5 раз. Но особенно резко замедляется реакция при дальнейшем снижении до 0С. А при отрицательной температуре гидратация прекращается, т.к. вода замерзает. Как известно, вода при замерзании расширяется.

Это приводит к увеличению давления внутри бетонной смеси и разрушению сформировавшихся связей кристаллов. Как следствие происходит разрушение структуры бетона. Также образовавшийся лёд обволакивает крупные элементы заполнителей смеси (щебень, арматуру), разрушая их связи между цементным тестом. Это приводит к ухудшению монолитности конструкции.

При оттаивании воды процесс твердения возобновляется, но уже при деформированной структуре бетона. Что может привести не только к отслоению арматуры и больших элементов заполнителя бетонной смеси, но и к трещинам. Естественно, прочность такой бетонной конструкции будет гораздо меньше расчетной.

Следует заметить, что чем раньше бетон подвергся замораживанию, тем меньше будет его прочность.

Можно ли заливать бетон зимой – проблемные моменты

Ряд застройщиков считает, что целесообразно воздержаться от зимнего бетонирования и выполнить весь объем работ с наступлением теплых месяцев.

Они руководствуются при этом следующими соображениями:

  • приобретение покупного материала, содержащего противоморозные добавки, повысит объем затрат;
  • создание специальных условий по укладке и применение методов разогрева повлечет дополнительные расходы;
  • сокращенная продолжительность зимнего дня потребует дополнительного финансирования, связанного с освещением площадки и теплоизоляцией бытовок;
  • использование сложных методов прогрева потребует привлечения специалистов и применения специального оборудования;
  • при значительном снижении температуры потребуется больше времени для набора эксплуатационной прочности;
  • малейшее отклонение от проверенной технологии и резкое изменение погодных условий является причинами повышенной хрупкости.
Для продления времени остывания бетона требуется по максимуму сохранить тепло

При зимнем замесе раствора меняется порядок закладки составляющих: заливается вода, в нее засыпается щебень и песок

Использование присадок

Ещё одним способом зимнего бетонирования является использование химических ускорителей твердения и противоморозных добавок. К ним относятся хлористые соли, нитрит натрия, карбонат кальция и др. Эти добавки понижают температуру замерзания воды и ускоряют гидратацию цемента. Их использование позволяет обойтись без прогрева бетона. Некоторые добавки повышают морозостойкость бетона, тем самым гидратация происходит даже при -20С.

Использование присадок обладает рядом недостатков. Их наличие в смеси пагубно сказывается на арматуре, начинается процесс коррозии. Поэтому использовать их можно только в неармированной конструкции. Также, при использовании противоморозных добавок, в зимний период, бетон наберёт прочность не более 30%.

Предлагаем ознакомиться:  Кладка шлакоблока своими руками - Строим баню или сауну

Заливка бетона зимой в домашних условиях

Этот метод предусматривает прогрев смеси различными путями:

  • добавлением в раствор горячей воды, нагретой до 70–80 градусов Цельсия;
  • введением заполнителя, предварительно разогретого тепловой пушкой;
  • разогрев бетонного раствора в смесителе, прогреваемом со стороны.

Использование разогретой смеси – простейший метод, применяемый при зимней заливке. Условия применения данной технологии:

  • выполнение незначительных объемов работ;
  • бетонирование в бытовых условиях;
  • незначительное похолодание в ночное время.
Некоторые из них ускоряют затвердевание на начальной стадии процесса

Еще один способ заливки бетона при отрицательных температурах — использование химических веществ

Для достижения требуемого эффекта необходимо соблюдать следующие правила:

  • применять портландцемент марки М400 и выше;
  • вводить пластификаторы, ускоряющие процесс набора твердости;
  • не превышать максимально допустимую температуру нагрева воды.

Последовательность действий:

  1. Налейте в бетоносмеситель воду, нагретую до 80 градусов Цельсия.
  2. Засыпьте наполнитель и песок, соблюдая необходимые соотношения.
  3. Введите портландцемент, применяемый в качестве вяжущего вещества.
  4. Добавьте специальные присадки, которые ускоряют твердения раствора.
  5. Перемешайте ингредиенты до необходимой консистенции и произведите заливку.

Наряду с холодом бетон боится жары. Если температура окружающего воздуха превышает 35С и влажность менее 50%, то это способствует повышенному испарению воды из бетонной смеси. В результате водноцементный баланс нарушается и процесс гидратации замедляется или вовсе прекращается. Поэтому необходимо применять определённые меры по защите смеси от потери влаги.

Можно понизить температуру свежеприготовленной смеси, если использовать охлаждённую воду, либо разбавить воду льдом. Этот нехитрый способ позволит избежать значительной потери воды при укладке смеси. Но через некоторое время смесь нагреется, поэтому следует позаботиться о дальнейшей герметичности конструкции.

Необходимо оградить твердеющий бетон от воздействия прямых солнечных лучей. Для этого поверхность бетона укрывают мешковиной или брезентом. Через каждые 3 — 4 часа необходимо производить смачивание поверхности. Причём период увлажнения может достигать 28 суток, т.е. до полного набора прочности.

Одним из способов защиты при дефиците воды является возведение над поверхностью бетонной конструкции воздухонепроницаемого колпака из плёнки ПВХ толщиной не менее 0,2 мм.

Заключение

Температурный режим при заливке бетона

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.

Принимая решение о целесообразности укладки бетона зимой, следует тщательно проанализировать, каким образом будет осуществляться процесс заливки, а также оценить общий уровень расходов. Если имеется возможность, стоит перенести зимнее бетонирование на теплый период года.

При 20С бетон набирает прочность за 28 суток. Бетонная смесь, без использования методов нагрева или охлаждения, твердеет при температуре от 5С до 35С. Но время набора проектной прочности будет разным. Чем выше температура смеси, тем быстрее она твердеет. Для заливки бетона выходящего за рамки указанной температуры, необходимо использовать определённые методы.

При отрицательных температурах надо прибегать к методам нагрева на протяжении всего срока набора критической прочности. Необходимо чтобы нагрев смеси был равномерным, без больших перепадов температуры в центре и на периферии. Так же необходимо осуществлять постоянный контроль за температурой.

Если же температура выше 35С, то необходимо принимать меры по охлаждению смеси в момент приготовления, транспортировки и укладки. Это делается для предотвращения потери воды и, как следствие, нарушению водноцементного баланса, что негативно сказывается на прочности бетонной конструкции. После укладки необходимо либо увлажнять бетон, либо обеспечить герметичность конструкции.

Можно ли добавлять соль в бетон зимой и модифицирующие добавки

Температурный режим при заливке бетона

Введение специальных пластификаторов позволяет уменьшить уровень замерзания воды. При этом гидратация будет осуществляться по стандартной схеме, несмотря на пониженную температуру окружающей среды.

Еще используют поташ и нитрат натрия

Наиболее распространенная присадка, повышающая «морозоустойчивость» бетона и ускоряющая его твердение, — хлористый кальций

Наряду с готовыми составами, которые можно приобрести в магазинах, используют следующие ингредиенты:

  • хлористый кальций:
  • поташ;
  • хлорид натрия;
  • натриевый нитрат.

Можно ли зимой заливать бетон технически сложными способами

В строительной отрасли при зимнем бетонировании используют следующие прогрессивные методы:

  • установку изоляционной обшивки, которая выполняет функцию термоса и сооружается вокруг опалубки;
  • укладку нагревающего кабеля, который соединяется с трансформатором и прогревает массив;
  • использование для разогрева воткнутых в бетон электродов, на которые подается напряжение;
  • прогрев инфракрасными обогревателями, которые направленно воздействуют на бетонный массив;
  • индукционный разогрев массива, при котором магнитное поле преобразуется в тепловую энергию.

Использование указанных технических приемов требует предварительного выполнения расчетов, применения специального оборудования и высокой квалификации.

Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector