Бетонирование при низких температурах. Бетонирование при низких температурах своими руками
условия набора прочности, способы их обеспечения, методы зимнего бетонирования
Температурный режим при бетонировании – один из основных критериев качественного выполнения работ согласно нормам СНиП и ГОСТ. Учитывая переменчивость климатических условий и необходимость производства работ в межсезонье, а также в холодное время года, контроль температуры приобретает особую актуальность. Мы рассмотрим, при какой температуре бетонировать лучше всего, а также коснемся способов искусственного обеспечения оптимальных условий.
Температура бетонирования – важный параметр нормального протекания реакции твердения смеси.
Температурные режимы при бетонных работахФизико-химические процессы в бетоне
Твердение бетонного камня происходит вследствие химического взаимодействия его компонентов.
Бетон представляет собой смесь из четырех основных компонентов, которые обеспечивают ему необходимые характеристики. Назначение и участие каждого из этих компонентов в тех или иных процессах рассмотрены в таблице:
| Компонент | Назначение и процессы |
| Цемент | Необходим для связывания наполнителей и образования цементного камня. Участвует в реакции гидратации совместно с водой, при этом выделяется тепло в окружающее пространство |
| Вода | Является несущей средой для смешивания и равномерного распределения компонентов смеси по объему, а также она необходима для затворения цемента. Участвует в реакции гидратации совместно с цементом для образования цементного камня |
| Песок | Является мелким заполнителем, который необходим для заполнения пустот между зернами щебня. Участвует в процессе перераспределения нагрузок от внутренних напряжений при твердении цементного камня, играет роль мелкозернистого каркаса и защищает материал от образования трещин |
| Щебень | Является крупным заполнителем и используется для экономии цемента, а также для создания крупнозернистого каркаса, препятствующего растрескиванию смеси при твердении. Участвует в процессе распределения нагрузок от внутренних напряжений |
Как видим, основные компоненты, обеспечивающие протекание реакции твердения (гидратации) — это вода и цемент.
Реакция взаимодействия воды и цемента протекает с выделением тепла.
Основой образования бетонного камня является реакция гидратации цемента, при которой сначала образуется цементное молоко, которое затем достаточно быстро схватывается и образует монолитную камнеподобную структуру. Песок и щебень здесь нужны для обеспечения физических процессов внутри смеси, связанных с перераспределением нагрузок и внутренних напряжений.
Бетон, приготовленный своими руками, твердеет по такому же принципу.
Важно!Одним из условий нормального протекания любой химической реакции является соответствие условий температурному режиму, при котором возможно взаимодействие ингредиентов.
Оптимальный режим
На фото бетонировка происходит в летнее время, которое лучше всего подходит для этого вида работ.
Реакция гидратации цемента неприхотлива и позволяет определить, при какой температуре можно бетонировать, в достаточно широком диапазоне – от 0 до 90 градусов Цельсия. Однако на практике для обеспечения адекватных условий твердения и возможности выполнения работ этот диапазон сокращается от 4 до 30 градусов.
Важно!Оптимальной температурой бетонирования считается режим, при котором она не опускается ниже +15 градусов и не поднимается выше +25.
Укладка в помещении является наиболее оптимальной.
Очевидно, что достичь таких условий можно только при стабильной летней погоде или в помещении. Именно поэтому при проведении наружных работ укладывать бетон всегда стараются в летнее время при сухой и не сильно жаркой погоде.
Нормальный режим
Строительство крупных объектов часто не укладывается в рамки одного сезона.
Практика строительства такова, что в реальных условиях далеко не всегда удается организовать работы таким образом, чтобы всегда соблюдались оптимальные условия бетонирования. Поэтому чаще всего приходится говорить о нормальном режиме, при котором возможна работа как в теплое, так и в холодное время года.
Холодным принято считать такое время, при котором температура воздуха опускается ниже +10 градусов. Сразу следует указать, при какой температуре нельзя бетонировать: без дополнительного обогрева нижний предел температуры составляет +4 градуса, с натяжкой можно сказать, что крайним значением является 0 градусов, хотя инструкция такие натяжки исключает.
Межсезонье – не лучшее время для работ.
Важно!Межсезонье является опасным временем, так как для него характерны частые и непредсказуемые перепады температур.Это чревато повторяющимися замерзаниями и оттаиваниями, при которых материалу наносится особенно ощутимый урон.
Также следует учитывать, что для набора марочной прочности бетонное изделие должно простоять как минимум 28 дней при нормальной температуре, а если температура понижена, этот срок заметно возрастает. Поэтому если вы планируете сразу после заливки фундамента выполнять кладку стен, рекомендуем вам бетонировать не позже конца августа – середины сентября.
Работа в жаркое время также накладывает определенные условия: слишком активное испарение влаги приводит к ее недостатку и понижению качества изделия, а также влечет появление поверхностных трещин.
Для того чтобы избежать таких последствий, необходимо ухаживать за бетоном после укладки:
- увлажнять его;
- защищать от сухого ветра;
- прямых солнечных лучей.
Уход за бетоном особенно необходим в жаркое время.
Во время дождя следует следить за тем, чтобы в свежий бетон не попадало много воды, иначе будет нарушено водоцементное отношение и материал потеряет прочность. Для этого опалубку после заливки накрывают водонепроницаемой пленкой или другим материалом, препятствующим попаданию воды.
Во время дождя свежий бетон накрывают пленкой.
Важно!Следует помнить, что перегрев не менее опасен, чем переохлаждение, так как ведет к слишком быстрому твердению, потере пластичности, растрескиванию и, как результат, потере качества готовой конструкции.
Зимнее бетонирование
Укладку бетона производят также и зимой.
Бетонирование при низких температурах – это особая практика, которая требует применения специальных технологий и добавок. Как мы уже говорили, температура не должна опускаться ниже +4 градусов, но часто производственный процесс исключает возможность зимнего перерыва в работе.
В этом случае применяют обогрев бетона.
Это можно сделать несколькими способами:
- Методом термоса. Здесь используется тепло, выделяемое реакцией гидратации цемента, для удержания которого смесь заливают в утепленные опалубки, которые дополнительно укрывают тепляками и прочими защитными средствами. Годится для массивных крупных объектов;
- Методом подогрева паром или горячим воздухом. Вокруг объекта строят деревянный или брезентовый тепляк, в который подают пар, теплый воздух или устанавливают калорифер;
- Методом подогрева смеси электродами или специальными греющими кабелями (ПНСВ). По заранее рассчитанной схеме в бетонную массу вводят специальные нагревательные элементы, которые позволяют преобразовать электрическую энергию в тепло;
- Методом прогрева с помощью электрических матов или инфракрасных излучателей. На поверхность стяжки укладывают нагревательные маты или ИК-излучатели, которые не дают смеси промерзнуть.
Термоэлектроматы позволяют работать зимой.
Наиболее важно не дать бетону замерзнуть в течение первых трех дней, за которые он набирает до 70% прочности. Дальше мороз уже не опасен, он лишь замедляет процесс набора прочности, который после оттаивания продолжится.
Прогрев производят до температур от +10 до +30 градусов. Выходить за эти рамки нежелательно.
Греющий кабель укладывают прямо в опалубку.
Важно!Если смесь не набрала 50% прочности, то после оттаивания она разуплотняется и марочной прочности не набирает.
Кроме обогрева можно применять химические добавки, которые не дают воде замерзать и ускоряют процесс твердения.
Это может быть:
- хлористый натрий;
- хлористый кальций;
- пота;
- и нитрат натрия.
Также желательно использовать высокоактивные марки цемента.
Устройство тепляка – старый, но проверенный способ.
Следует учитывать, что резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне должны производиться после набора прочности, а не по замерзшему материалу. Также имейте в виду, что цена работ возрастает на 30 – 40%.
Важно!Для успешного зимнего бетонирования лучше применять комплекс мер, в числе которых будет прогрев, применение химических добавок и высокоактивного цемента.
Вывод
Правильный температурный режим является определяющим условием для нормального твердения бетонной смеси и набора конструкцией ожидаемой прочности. Существует множество методов поддержания такого режима, узнать о которых подробнее можно с помощью видео в этой статье.
rusbetonplus.ru
Бетонирование в зимних условиях | Строительный Портал
Современное строительство довольно часто прибегает к устройству бетонных и железобетонных конструкций. В условиях строительства новых многоэтажных зданий и роста городов остановка процесса будет означать потерю денег. Поэтому возникает вопрос зимнего бетонирования, который требует особо тщательного подхода. При отрицательных температурах вода, которая входит в состав цемента замерзает и, расширяясь, разрушает бетон. В дальнейшем это может привести к снижению прочности и сроку эксплуатации бетона. Зимнее бетонирование может осуществляться только при температуре от +5 градусов и ни в коем случае ни ниже 0. Главным условием бетонирования является набор прочности на ранней стадии твердения, а это невозможно при отрицательных температурах.
На данный момент можно выделить две основные причины, усложняющие процесс укладки бетона зимой. Стоит отметить, что при низких температурах замедляется процесс гидратации цемента, что стает причиной увеличения сроков набора твердости бетона. Также нежелательным процессом можно назвать развитие сил внутреннего давления, которые возникают из-за расширения замерзшей воды. Это может привести к разупрочнению бетона. Кроме того, вокруг заполнителей из замершей воды возникают ледяные пленки, нарушающие связь между компонентами смеси.
В современном строительстве существует несколько способов бетонирования в зимний период: электрический и инфракрасный прогрев бетона, использование добавок противоморозного действия, а также укрытие бетонной смеси пленкой ПВХ или другими утеплителями.
Использование добавок противоморозного действия
Использование противоморозных добавок является наиболее удобным технически и экономически выгодным методом проведения зимнего бетонирования. Данный способ значительно дешевле бетонирования с предварительным ограждением и утеплением конструкции, прогрева электричеством и инфракрасными лучами. Модификаторы противоморозного действия можно использовать самостоятельно, а можно и в сочетании с различными методами подогрева. Все добавки можно разделить на три основные группы.
Первую группу составляют добавки, которые слабо ускоряют или слабо замедляют процессы схватывания и твердения смеси. В состав этого класса входят электролиты, неэлектролиты и составы органического происхождения — карбамид и многоатомные спирты.
Ко второй группе можно отнести модификаторы на основе хлорида кальция. Эти вещества способны сильно ускорять процессы схватывания и твердения, а также обладают значительными антифризными качествами.
К третьей группе принадлежат вещества, которые обладают слабыми антифризными свойствами, но являются сильными ускорителями схватывания и твердения бетона. Эти добавки не везде можно использовать, но они представляют интерес с научной точки зрения. К этим веществам относятся трехвалентные сульфаты на основе алюминия и железа.
Метод термоса
Суть данного метода заключается в том, чтобы бетон, остывая до 0 градусов, смог за это время набрать критическую прочность. Учитывая это, следует назначить толщину и вид утеплителя опалубки. При данном методе бетонную смесь температурой 20-80 градусов необходимо уложить в утепленную опалубку, а открытые поверхности защитить от охлаждения. При этом в обогреве она не нуждается, поскольку количество теплоты, внесенное в смесь при приготовлении, а также выделяющееся при взаимодействии цемента с водой достаточно для ее твердения и набора критической прочности. Метод термоса, как правило, используется при бетонировании массивных конструкций.
Разогрев бетонной смеси у места бетонирования (для снижения теплопотерь при транспортировке) можно осуществлять при помощи специальных электродов, погружаемых в бетонную смесь. Следует отметить, что при разогреве бетонная смесь теряет свою подвижность, поэтому необходимо вводить пластификаторы.
Разогрев можно производить непосредственно в бадьях. Они для этого оснащаются пластинчатыми электродами, к которым подводится электроток 380 В. Подходящее место — это горизонтальная площадка с забором 1,5-1,7 м. Для контроля температуры используются термометры.
Также разогрев можно проводить в кузове автосамосвала. В его следует опустить специальный пакет электродов, затем кузов заземлить и подать на электроды электрический ток. По окончании разогрева электроды нужно извлечь.
Еще смесь разогревают в автобетоносмесителях. В него необходимо устроить специальные стержневые электроды, к которым подвести электрический ток. В процессе перемешивания смесь будет соприкасаться с электродами и разогреваться.
Способы искусственного нагрева бетона
Суть данного метода заключается в создании и поддержании температуры смеси при максимально допустимой величине, пока бетон не наберет необходимую прочность. На данный момент есть несколько вариантов достижения нужного результата.
Физический смысл электродного прогрева бетона аналогичен вышеописанному методу электродного разогрева смеси. В этом случае применяется теплота, которая выделяется смесью при пропускании через нее электрического тока. Для подведения электротока к бетону можно использовать несколько типов электродов: стержневые, полосовые, пластинчатые, струнные. Наиболее эффективными считаются пластинчатые электроды, они изготавливаются из кровельной стали. Пластины необходимо нашить на поверхность опалубки, непосредственно соприкасающуюся с бетоном, затем подключить к разноименным фазам сети. Между противолежащими электродами происходит токообмен, в результате нагревается вся бетонная конструкция.
Суть контактного нагрева заключается в использовании тепла, которое выделяется в проводнике при прохождении по нему электротока. Данным способом теплота будет передаваться всем поверхностям бетонного элемента. А от поверхностей тепло уже будет распространяться по всей конструкции. Для контактного разогрева бетона следует применять термоактивные гибкие покрытия или термоактивные опалубки.
Способ инфракрасного нагрева основан на способности инфракрасных лучей трансформироваться в тепловую энергию. Теплота от излучателя к нагреваемому телу передается моментально без использования переносчика тепла. В качестве генераторов инфракрасных волн можно использовать кварцевые и трубчатые металлические излучатели. Данный способ нагрева используется для отогрева арматуры, промороженных бетонных поверхностей и тепловой защиты уложенной бетонной смеси.
При индукционном нагреве применяется теплота, которая выделяется в стальной опалубке или арматурных изделиях, расположенных в электромагнитном поле катушки-индуктора. Данный метод используется для отогрева ранее выполненных бетонных конструкций при любой температуре окружающей среды и в любой опалубке.
Соблюдение всех рекомендаций по зимнему бетонированию даст возможность Вам избежать утраты прочностных характеристик бетонных и железобетонных конструкций, выполненных при пониженных температурах окружающей среды.
srpj.ru
Бетонирование при низких температурах
Дата: 19 апреля 2018
Бетонирование – это основа практически любых строительных работ. Очень часто возникает потребность заливки фундамента в холодное время года. Тогда появляется масса вопросов, связанных с выбором бетона и надобности применять противоморозные добавки. Есть приверженцы электропрогрева. Так или иначе, но зимнее бетонирование имеет несколько нюансов, о которых следует знать.
Как известно, низкая температура может самым неприятным образом повлиять на процесс схватывания и затвердения бетона. Вымерзание воды, входящей в состав бетона, может стать причиной прекращения процесса набора прочности.
Итак, что же делать, если монолитные работы проводятся при низких температурах воздуха? Главная задача – следить за тем, чтобы вода, входящая в состав бетона, не замерзла (не кристаллизировалась).
В современной стройке используют несколько методов бетонирования зимой. Например, очень часто в бетон добавляют специальные противоморозные добавки или используют электропрогрев бетона.
Многие строители укрывают бетон пленкой ПВХ или утеплителями. Очень эффективно в данной ситуации сооружение временного укрытия, которое обеспечит прогрев тепловыми пушками.
Также многие заводы производители выпускают бетон, в состав которого уже входят зимние добавки. Такой бетон производят в различных вариациях, которые отличаются друг от друга процентным содержанием противоморозных добавок.
Метод электропрогрева уместен на больших стройках, где есть доступ к трансформаторам большой мощности.
Однако наиболее рациональным методом защиты бетона от пагубного воздействия низких температур является укрывание свежеотлитой конструкции утеплителем или пленкой ПВХ.
Не менее важно использовать качественный товарный бетон. Закупая продукцию у сертифицированного производителя, Вы застрахуете себя от массы неприятных моментов, которые связаны с качеством строительных работ.
vsetke.ru
