Бетонные работы при отрицательных температурах. Добавки для бетона при отрицательных температурах

Бетонирование при отрицательной температуре — ЗАО "МСК-1"

Бетонные работы являются частью практически любого серьезного строительства. Но в традиционном исполнении их разрешается проводить при температуре не ниже +5 градусов. Чтобы иметь возможность продолжать работу после наступления холодов, применяются специальные технологии.

Как влияют на бетон отрицательные температуры

Негативные последствия замерзания бетона:

Как известно, роль растворителя в бетонной смеси выполняет вода. После ее замерзания «склеивающее» воздействие цемента приостанавливается
При переходе влаги в твердое состояние она увеличивает свой объем почти на 10%, что приводит к появлению внутреннего давления в бетонной конструкции. Если к тому времени смесь не набрала требуемой прочности, возникшее внутри напряжение начнет ее разрушать: обычно это проявляется в образовании трещин и сколов

Ситуация усугубляется, если для армирования применяют стальной каркас. Дело в том, что сталь отличается повышенной теплопроводностью, поэтому замерзание в первую очередь происходит в тех областях бетонной заливки, которые непосредственно соприкасаются с арматурными прутками. Замерзшая влага, увеличиваясь в объеме, начинает «раздвигать» пространство для воды из других слоев. В результате вокруг прутков образуются своеобразные ледяные карманы, подрывающие монолитность всего каркаса. Когда такой раствор полностью застынет, его прочностные характеристики будут далеки от оптимальных

Воздействие мороза на бетон не несет негативных последствий только в том случае, если к тому времени конструкция хорошо схватится. На строительном языке этот показатель именуется «порогом критической прочности»: на его значение влияет марка используемого раствора.

Методы зимнего бетонирования

Работая с бетоном при отрицательных температурах, необходимо создать такую ситуацию, при которой он не будет замерзать.Есть несколько способов поддержания оптимального для застывания раствора температурного режима:

1. Нагревание смеси. Перед укладкой бетонной смеси в морозную погоду ее нагревают до нужной температуры. Это позволяет повысить порог критической прочности.

2. Подогрев конструкции изнутри. Этот способ предусматривает закладку внутрь опалубки специальных обогревающих элементов (кабелей), которые после заливания раствора будут поддерживать его нужном температурном режиме.

3. Наружный обогрев. В этом случае идут путем повышения температуры воздуха на локальном участке бетонирования. Для этих целей используются мощные обогреватели (тепловые пушки) и разборные конструкции («тепляки»).

4. Теплоизолирующая опалубка. Если мороз не очень сильный (до -5 градусов), проблему можно решить, используя специальную утепленную опалубку закрытого типа: она сохраняет внутри необходимый уровень температуры для качественного застывания бетона.

Заказать прогрев бетона у нашего бетонного завода.

Использование противоморозных добавок

Однако самым недорогим и простым методом бетонирования в морозную погоду является использование специальных модификаторов. Как правило, они применяются в комбинации с одним из вышеперечисленных способов.

Противоморозные добавки имеют две разновидности:

1. Понижающие уровень кристаллизации воды. Речь идет о химических компонентах, обеспечивающих качественную полимеризацию раствора во время мороза.

2. Ускорители твердения. Благодаря им время застывания бетона значительно сокращается.

Процентная доля этих модификаторов обычно находится в пределах 2-10% от части цемента. Противоморозные добавки в состоянии обеспечить проведение бетонных работ при достаточно сильных морозах (до -25 градусов). Однако лучше всего их использовать в менее экстремальных условиях.

Список наиболее популярных добавок данного типа:

Поташ (углекислый калий). Наиболее распространенная добавка для бетона, которая не провоцирует ржавление металлической арматуры. Процесс полимеризации раствора после введения в его состав поташа не прекращается даже при температуре -25 градусов. На поверхности готовой конструкции обычно отсутствуют соляные разводы. Однако есть и отрицательный момент – смесь начинает очень быстро схватываться: вырабатывать ее рекомендуется в течении 50 минут.

Нитрит натрия. Благодаря этому модификатору бетонные работы можно проводить при температуре до -19 градусов. Вещество обладает антикоррозийными характеристиками, увеличивая скорость застывания. На готовом бетоне могут присутствовать высолы.
Хлорид кальция. Обеспечивает застывание бетона при -20 градусов, параллельно с ускорением его схватывания. Как и предыдущий модификатор, хлорид кальция может оставлять разводы на поверхности конструкции.

Бетонные работы при отрицательных температурах

Заливка бетона при отрицательных температурах: полезные рекомендации

Минимальная температура для заливки бетона - это приблизительно 5 С. То есть этот показатель считается критическим – до этой цифры можно проводить любые работы с бетоном в обычном режиме. Однако необходимо помнить, что оптимальная температура для заливки бетона - 17-25 С, так как такие условия позволяют получить максимальную прочность раствора. Если температура заливки бетона приблизилась к 5 С, раствор, вероятно, окажется менее твердым и прочным и не достигнет заявленных для марки показателей. Еще при проведении работ при критических температурах следует помнить, что время затвердевания может увеличиться в разы.

Однако иногда появляется необходимость провести строительные работы в зимний период при отрицательных температурах. Причин может быть несколько:

ограниченное время строительства в летний период из-за неблагоприятных климатических условий
необходимость заливки бетона на сыпучих грунтах
сезонное снижение цен на материалы, в том числе и на цемент
снижение стоимости проведения работ специализированными фирмами из-за невысокого спроса на их услуги.

Существуют две основные технологии, при помощи которых можно проводить бетонирование в холодное время года.

Первая заключается в том, что заливка бетона при отрицательных температурах производится на подогретую арматуру, в роли которой могут выступать обычные электроды. К арматуре присоединяется стандартный 12-вольтный кабель, через который поступает ток. Этого вполне достаточно для того, чтобы металлические пруты накалялись и разогревали раствор, не давая ему смерзнуться. Недостатки этого способа очевидны – помимо применения специальных материалов, придется потратить изрядную сумму на электроэнергию.

Кроме того, заливка бетона при отрицательных температурах может проводиться при помощи теплой опалубки. Суть данной технологии заключается в утеплении раствора специальными теплоизолирующими материалами, например пенопластом или минеральной ватой. Но и здесь есть свои минусы – укрывать бетон необходимо со всех сторон, что приводит к большому расходу вспомогательных материалов и увеличению времени проведения работ.

Заливка бетона при отрицательных температурах: общие рекомендации

Все материалы (песок, гравий), которые будут использоваться для получения раствора, не должны содержать льда и снега. Лучше всего их подогреть.
Все работы должны быть проведены за минимально возможный срок, для того чтобы раствор не успел замерзнуть.
При отрицательных температурах заливку бетона нужно производить за один раз. Частями производить заливку не рекомендуется, так как могут появиться щели между слоями, что сделает бетон менее прочным.
Увеличить скорость сцепления и затвердевания бетона помогут разные присадки, например поташ, нитрит натрия, лигносульфонат, хлорид кальция, формиат натрия и другие. Однако необходимо отметить, что каждая такая присадка обладает побочными эффектами. Например, хлорид кальция может вызвать коррозию арматуры.

Таким образом, можно сделать вывод, что заливка бетона при отрицательных температурах должна проводиться только в том случае, если нет возможности отложить этот этап строительных работ до наступления более благоприятных условий.

Проведение бетонных работ при отрицательных температурах

Бетон - это искусственный камень, получаемый из смеси цемента, заполнителя и воды. Присутствие в бетонной смеси воды является обязательным условием химического процесса твердения бетона. Вода, вступает в реакцию с мелкодисперсными частицами цемента, в результате чего уже через несколько минут, на поверхности зерен цемента появляются иглообразные кристаллы. примерно через 6 часов кристаллов образуется столько, что между цементными зернами образуются пространственные связи, после этого в течении 28 дней образуется цементный камень, который позволяет нагружать конструкцию до проэктной нагрузки. Этот процесс называется гидратация и условие его нормального протекания является 100 процентная влажность, при этом наиболее оптимальная температура составляет от +15С до +25С.

Низкие температуры приводят к кристолизации воды в свежеуложенном бетоне. Вода превращаясь в лед, увеличивается в объеме примерно на 9%, при этом возникают силы внутреннего напряжения в бетоне, которая приводит к разрушению кристаллических неокрепших новообразований между отдельными компонентами бетона, при наступлении оптимальных температурных условий эти разрушения не восстанавливаются, тем самым снижается конечную прочность бетона, а в некоторых случаях приводит к разрушению бетонной конструкции.

Прочность бетона ухудшаются тем больше, чем раньше после укладки произошло их замерзание. При добавлении в бетон противоморозных добавок, можно отсрочить момент замерзания бетона, тем самым дать бетонной смеси время для набора прочности при которой негативное влияние замораживания будет невелико (критическая прочность -для полной нагрузки и распалубная – для частичной) и при наступлении благоприятных условий продолжится набор прочности до проектной.

Величина критической прочности характеризуется сопротивляемостью бетона внутренним силам давления, возникающим при замерзании в нем бетона.

Класс В7.5 - В10 - 50%

Класс В12.5 - В25 - 40%

Класс В 30 и выше - 30%

Для конструкций, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию в водно-насыщенном состоянии - 70%

Для преднапряженных конструкций - 80%

Бетоны с противоморозными добавками к моменту его охлаждения до температуры, на которую рассчитано количество добавки, не менее 20 % от проектной прочности.

Замороженный при такой прочности бетон, после оттаивания, должен быть выдерживан в условиях, которые обеспечивают получение проектной прочности.

Контроль прочности бетона необходимо осуществлять, испытанием образцов, изготовленных возле места укладки бетонной смеси.

На выбор способа выдержки бетона при зимнем бетонировании монолитных конструкций влияют от многие факторы:

- предпологаемая температура воздуха

- форма и размер бетонируемой конструкции (массивность)

- прочность бетона, необходимая при проведении последующих работ

- наличие на строительстве оборудования и энергетических ресурсов

При производстве зимнем бетонировании подлежат контролю:

- температура бетонной смеси и воды

-температура бетона до термообработки на месте укладки

-скорость изменения температуры при прогреве и остывании бетона

-разность температур бетонной смеси и воздуха при распалубке и т. д.

При снятии укрытия с конструкции, разница температуры окружающей среды и бетона не должна превышать 10С.

ПОДГОТОВКА К БЕТОНИРОВАНИЮ

Для проведения бетонных работ в зимнее время производится комплекс мероприятий по подготовке опалубки, арматуры, прокладывают дополнительные электросети.

При температуре ниже - 15С, арматуру диаметром 25мм и прокатные профиля подогревают до положительной температуры.

Места разгрузки и укладки бетона укрывают от ветра и снега брезентом или фанерными щитами.

Перед укладкой бетонной смеси в опалубку необходимо обогревать и очищать её от снега.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ

Основным отличием приготовления бетонной смеси при отрицательных температурах является необходимость соблюдения установленной расчетами температуры при выходе из бетоносмесителя, чтобы после транспортированием смеси, её температура была не ниже той, которая необходима для благоприятного режима выдерживания бетона.

Обеспечение заданной температуры бетонной смеси, обеспечивают её компоненты при загрузке в бетоносмеситель которые должны иметь соответствующую температуру.

Оптимально допустимая температура бетонной смеси и ее составляющих.

При применении портландцемента Марки 400

Температура воды, заполнителей или их смеси- 60 С

Бетонная смесь на выходе из смесителя – 35 С

Температура бетона с противоморозными добавками на выходе из бетоносмесителя устанавливается лабораторией с учетом сроков схватывания.

Подбор состава бетонных смесей для укладки в при низких температурах обусловлен повышенным вниманием к водоцементному отношению, а также возможностью применения пластификаторов, из за того, что противоморозные добавки, в большинстве случаев, применяются в комплексе с пластифицирующими. В настоящее время имеется ряд комплексных противоморозных добавок- суперпластификаторов, которые позволяют производить бетонирование в зимний период. К ним относятся относятся продукты компании «Полипласт»: суперпластификатор «Криопласт СП15-1», «Криопласт П25». Эти добавки имеют все свойства суперпластификаторов и позволяют производить бетонирование до -15 0С и -25 0С. Также они позволяют применение электропрогрева.

Время перемешивания бетонной смеси, для увеличения однородности в зимнее время, увеличивается в 1.5 раза по сравнению с летними условиями.

Бетонная смесь должна приготавливаться в отапливаемом цеху с температурой воздуха не ниже +40С

Температуру и подвижность бетонной смеси необходимо контролировать на выходе бетона из бетономешалки, а так же на месте укладки.

УКЛАДКА И УПЛОТНЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ

Из за сложности процесса подготовки замерзших рабочих швов, заливку бетонной конструкции необходимо проводить непрерывно, небольшими участками по длине и ширине, чтобы предыдущий уложенный слой бетона как можно быстрее перекрывался следующим и бетон не успевал остывать ниже предусмотренной расчетом температуры.

В вертикальных конструкциях высота свободного падения бетона допускается до 5 м, а при низких температурах уменьшается до 1-1.5м.

Необходимо укрывать открытые участки уложенного бетона по окончанию бетонирования, а большие площади поверхности по мере бетонирования отдельных участков и во время остановок в бетонировании термоизоляционными материалами: полимерной пленкой, толем, рубероидом или утепляют щитами, матами согласно с проектом производства работ при низких температурах и теплотехнических расчетов.

От качества уплотнения бетонной смеси зависит плотность и однородность бетона, а как следствие, его прочность и долговечность.

Наиболее тщательно необходимо уплотнять бетонную смесь в районе рабочих швов и углах бетонируемых участков.

Признаками, которые характеризуют достаточное уплотнение, являются:

- остановка оседания бетонной смеси

- выделение на поверхности цементного молока

- отсутствие образования воздушных пузырьков.

Исходя из подвижности бетонной смеси, длительность вибрирования на одном месте для разных смесей примерно может быть установлена от 20 до 40 сек.

Работающий наконечник вибратора не должен соприкасаться со стержнями арматуры, из за нарушения сцепление арматуры с бетоном от вибрации.

Уплотнение бетонной смеси необходимо проводить системно, не допуская пропусков и под строгим контролем. Каждые 30-40 минут непрерывной работы, необходимо отключать вибраторы на 5 минут для охлаждения двигателя.

СПОСОБЫ ПРОГРЕВА БЕТОНА

Существует несколько способов зимнего бетонирования:

- Безобогревное выдерживание бетона

а)метод «термоса»

б)метод «термоса» с противоморозными добавками

в)метод «термоса с предварительным разогревом бетонной смеси.

- Бетонирования с искусственным обогревом бетона:

Бетонирование при отрицательных температурах

Общие положения. Понятие «зимние условия» при производстве бетонных работ отличается от календарного. «Зимние условия» для конкретной стройки начинаются, когда среднесуточная температура наружного воздуха снижается до + 5°С, а в течение суток наблюдается ее падение ниже нуля.

При температуре ниже 0°С в бетоне прекращаются процессы гидратации, т.е. взаимодействие минералов цемента с водой. Твердение бетона приостанавливается, так как бетон замерзает, превращаясь в монолит, прочность которого обусловливается силами смерзания. В бетоне появляются внутренние напряжения, вызываемые увеличением объема свободной воды примерно на 9% при замерзании. Эти напряжения разрывают неокрепшие адгезионные связи между отдельными компонентами бетона, снижая его прочность. Свободная вода, замерзая на поверхности зерен заполнителей в виде тонкой пленки, препятствует сцеплению цементного теста с заполнителем. Это также ухудшает прочностные свойства бетона.

После оттаивания бетона твердение при положительной температуре возобновляется, но прочность оказывается ниже проектной, т.е. той, которая была бы достигнута при твердении в нормальных условиях. Снижаются и другие свойства бетона: плотность, долговечность, сцепление с арматурой и т. д. Свойства бетона ухудшаются тем значительнее, чем раньше после укладки произошло его замерзание. Если бетон к моменту замерзания наберет определенную прочность, то отрицательное влияние замораживания на его свойства невелико: после оттаивания прочность бетона может достигнуть проектной величины. В этом случае адгезионное сцепление между цементным тестом и заполнителем значительно больше внутренних напряжений. Поэтому вероятность деформаций в контактной зоне меньшая.

Минимальную прочность бетона к моменту его замерзания, достаточную для достижения им после оттаивания проектной прочности, называют критической. Эта прочность для бетонов в конструкциях с ненапрягаемой арматурой должна быть не менее 30. 50% от проектной в зависимости от класса бетона и не ниже 50 кг/см2. В предварительно напряженных конструкциях она должна быть не ниже 70% от проектной. Если конструкции предполагается нагружать в зимний период, то к моменту замораживания прочность бетона в них должна достигнуть 100% от проектной величины.

Для получения в зимних условиях бетона проектного качества необходимо обеспечить для него температурно-влажностный режим, при котором физико-химические процессы твердения не нарушаются и не замедляются. Продолжительность поддерживания такого режима должна обеспечивать достижение критической или проектной прочности.

Задача «зимнего» бетонирования: получить бетон заданной прочности. Для этого выполняются общие мероприятия и различные технологии обеспечения нормального режима твердения бетона.

Общие мероприятия :

а) Работы ведутся на подогретой бетонной смеси. Эта смесь в момент укладки в конструкцию должна иметь положительную температуру, по величине обратную температуре окружающего воздуха. Это достигается подогревом воды, щебня и песка (паром) при приготовлении бетонной смеси на заводе.

б) Для исключения охлаждения в пути кузов самосвала закрывается сверху щитами, а снизу подогревается выхлопными газами от двигателя автомобиля через устроенное двойное дно кузова.

в) Бадьи и бункера накрываются деревянными утепленными крышками, а снаружи обшиваются. При сильных морозах их периодически прогревают паром. Бетононасосы устанавливают в отапливаемых помещениях. Перед началом работы через бетоновод прокачивается горячая вода. Звенья труб магистрального бетоновода при температуре ниже минус 10°С заключают в теплоизоляцию вместе с обогревающей грубой трубопровода.

г) Перед укладкой бетонной смеси опалубка и арматура очищаются от мусора, снега, наледи. Для этого при необходимости используется продувка горячим воздухом от калориферов или паром, а также промыв горячим паром с последующей продувкой горячим воздухом.

д) При морозах ниже минус 15°С арматуру из стержней диаметром более 25 мм и прокатных профилей отогревается до плюс 5°С, чтобы обеспечить хорошее сцепление бетона с арматурой. С этой же целью выступающие за пределы утепленной опалубки металлические элементы после отогрева утепляются на длине не менее 1,5 м от блока.

е) На качество бетона сильно влияет состояние основания, на которое его укладывают. Важно исключить раннее замораживание бетона в стыке с основанием и последующее деформации пучинистых грунтов основания.

До начала бетонирования фундаментов пучинистые грунты отогреваются паром, огневым способом или с помощью электричества. Не пучинистые грунты не прогревают. Температура укладываемой смеси должна быть как минимум на 10°С выше, чем температура грунта основания. Не допускается укладка бетонной смеси на замерзший грунт («промороженное» основание).

При необходимости укладки бетонной смеси на ранее уложенный и замерзший бетон он отогревается на глубину не менее 400 мм и предохраняется от промерзания до приобретения свежим бетоном критической прочности.

ж) При бетонировании, для уменьшения тепловых потерь, бетонная смесь укладывается небольшими участками по длине и ширине, чтобы ранее уложенные слои быстрее перекрывались новыми, и температура бетона не успевала опускаться ниже расчетной.

з) Бетонирование ведется круглосуточно без перерывов, так как подготовка замерзших рабочих швов весьма трудоемка и не всегда обеспечивается необходимое качество.

Технологии, обеспечивающие нормальный режим твердения бетона:

1. Применение химических добавок .

Химические добавки понижают температуру замерзания жидкой части бетонной смеси, обеспечивающая твердение бетона при температуре ниже 0°С, что увеличивает время набора прочности.

Этот метод относительно недорогой (дополнительные затраты по сравнению с обычными условиями (удорожание) около 16%) и широко применяется в строительстве. В качестве добавок используются: хлористый натрий, хлористый кальций, углекислый калий (поташ), нитрит натрия и др.

Добавки вводятся в бетонную смесь при ее приготовлении. В зависимости от их количества получают заданный эффект:

- при 1–2% от веса цемента – ускорение твердения бетона

- при 3–5% от веса цемента – понижение температуры замерзания на 5–10°С

- при 10–15% от веса цемента – полное исключение замерзания «холодный бетон», но при этом набор прочности продолжается 40–90 суток.

2. Прогрев бетона .

а) Метод «термоса». Используется тепло, выделяющееся при химических реакциях твердения бетона. Для этого конструкцию дополнительно утепляют.

Метод эффективен для массивных конструкций простой формы, особенно для заглубленных сооружений и конструкций на грунте и в грунте (фундаменты, стены подвалов, фундаменты под оборудование, полы на грунте и т. п.). Для усиления эффекта при приготовлении смеси используются цементы с повышенным тепловыделением.

б) Прогрев паром. Вокруг забетонированной конструкции устраивается «рубашка» из рубероида, деревянных или стальных щитов, под которую подается пар (рис. 4.52). «Рубашка» обеспечивает необходимый прогрев конструкции и влажность (не высушивает бетон).

Используется пар низкого давления 0,5 –0,7 атм. с температурой 80–90°С. Примерный режим паропрогрева: скорость подъема (градиент) температуры не более 5–10 град/ч изотермический прогрев при температуре 80°С для бетонов на обычном портландцементе и 95°С – на шлакопортландцементе и пуццолановом цементе. Скорость остывания (градиент) бетона должна быть 10 град/ч. Паропрогрев бетона возможно вести до набора им проектной прочности, что особенно актуально для наших восточных и северных регионов, где «зимний период» составляет

8. 10 месяцев.

Метод применяется для прогрева различных бетонных конструкций, но лишь там, где имеется пар в необходимом количестве.

в) Электропрогрев. Внутренний – с помощью электродов. Тепло выделяется при прохождении электрического тока через сырую бетонную смесь. Электроды могут внедряться в свежеуложенный бетон или до бетонирования в конструкцию закладываются греющие провода. Количество электродов, греющих проводов в каждом случае определяется расчетом.

Достоинство способа – простота. Недостатки – сложность контроля (круглосуточное наблюдение) и высокая стоимость.

Наружный – тепло выделяется «греющей» опалубкой или греющими гибкими электрошнурами.

Рис. 4.52. Схемы устройства опалубки при обогреве железобетонных конструкций паром: а – обогрев фундаментов б – обогрев бетонных плит (полов, площадок) в – капиллярная опалубка для прогрева колонны г – обогрев ребристого перекрытия 1 – утеплитель 2 – съемный короб 3 – короб колонны 4 – подача пара 5 – короб плиты перекрытия 6 – опалубка 7 – отверстия в ребрах короба для пара

3. Бетонирование в «тепляках». Над бетонируемой конструкцией или частью ее устраивают легкое каркасное ограждение из брезента, пленки и т.п. (шатер) и под него подается теплый воздух или нагреватели ставятся внутри шатра. Под шатром (температура плюс 5–10 °С) бетонирование выполняется в обычных условиях.

В зависимости от задания тепляк может «работать» 3–16 суток, до набора бетоном 50% проектной (расчетной) прочности или все расчетные 28 суток.

4. Обогрев бетона инфракрасными лучами (проникающий прогрев) .

Особенность метода в том, что передача тепла бетону (прогрев) происходит на всю толщину конструкции одновременно и с одинаковой интенсивностью (рис. 4.53).

Для обогрева монолитного бетона применяют ТЭНы типа НВСЖ (нагреватель воздушный сушильный жаростойкий) или НВС (нагреватель воздушный сушильный). Мощность этих обогревателей на 1 м длины колеблется от 0,6 до 1,2 кВт, температура излучающих поверхностей – от 300 до 600°С. ТЭНы работают при напряжении 127, 220 и 380 В.

Карборундовые излучатели имеют мощность до 10 кВт/ч, а их рабочая температура достигает 1300–1500 °С.

Рис. 4.53. Схемы обогрева инфракрасными лучами: а – прогрев бетона в плитах б, в – то же, в стенах 1 – прогреваемые конструкции 2 – трапецеидальные отражатели 3 – инфракрасные излучатели 4 – сферические отражатели 5 – толь 6 – опалубка 7 – щиты скользящей опалубки

Оптимальное расстояние между инфракрасной установкой и обогреваемой поверхностью 1–1,2 м.

Обогревать инфракрасными излучателями можно как открытые поверхности бетона, так и через опалубку. Для лучшего поглощения инфракрасного излучения поверхность опалубки покрывают черным матовым лаком. Температура на поверхности бетона не должна превышать 80–90°С. Чтобы исключить интенсивное испарение влаги из бетона, открытые поверхности закрывают полиэтиленовой пленкой, пергамином или рубероидом.

Инфракрасные установки ставят на таком расстоянии друг от друга, чтобы прогреть все участки бетонной поверхности. Прогрев бетона инфракрасными лучами условно делят на три периода: выдержку бетона и его разогрев изотермический прогрев остывание.

Способ применяют для термообработки бетона в тонкостенных конструкциях с большим модулем поверхности (например, стен, бетонируемых в скользящей опалубке, плит, балок). Этот метод применяют также для отогрева замерзшего бетона в рабочих швах, при укладке бетона в штрабы, а также для отогрева арматуры, закладных деталей и «активной» поверхности опалубки-облицовки перед укладкой в нее бетона.

Источник. Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Источники:

sferatd.ru

Схватывание бетона при низких температурах: добавки, ускоритель

Как известно, все растворы имеют определенный период жизнеспособности, в течение которого их можно выравнивать, наносить и заполнять формы. Но через некоторое время в составе проходят необратимые процессы, и материал начинает приобретать определенные свойства. Очень важно, чтобы соблюдались оптимальные внешние условия – схватывание бетона при низких температурах может растянуться на несколько суток, вследствие чего значительно снизится прочность и долговечность.

На фото — выравнивать поверхность можно только до схватывания

Что такое схватываемость

Главная причина, по которой бетон приобретает высокие прочностные свойства это то, что цемент при взаимодействии с водой приобретает очень высокую прочность и превращается в так называемый цементный камень. По-научному процесс называется гидратация, и проходит он в несколько этапов, главными из которых является первоначальное схватывание и дальнейшее твердение (читайте также статью «Фибропенобетон: особенности и область применения»).

Цемент – уникальный материал, с помощью которого можно своими руками возвести конструкции, которые простоят века, при этом его цена достаточно демократична и доступна

В рамках данной статьи мы рассмотрим, за сколько схватывается бетон и как влияет на это температура окружающего воздуха. Стоит отметить, что процесс этот, в отличие от твердения очень скоротечен: он происходит в первые сутки, а то и часы после заливки той или иной бетонной конструкции. Именно поэтому ему нужно уделить самое пристальное внимание, так как от него во многом зависит прочность.

Срок схватывания бетона напрямую зависит от температурных условий, рассмотрим эту зависимость в таблице:

Температура схватывания бетона	Время гидратации
Отрицательные значения	В этих условиях проводить бетонные работы без применения специальных добавок или использования различных способов нагрева категорически запрещено – вода замерзнет и процесс остановится.
0 градусов	Бетон начинает схватываться примерно через 6-10 часов после заливки, что отрицательно сказывается на свойствах материала. Процесс затягивается на 18-20 часов.
20 градусов	Можно сказать, это норма температуры для схватывания бетона. Именно при 20 градусах достигаются наилучшие показатели прочности. Процесс начинается через два часа и длится примерно час.
30 и более градусов	Такие условия, естественно, ускоряют процесс испарения влаги, вследствие чего уже через полтора-два часа схватывание может быть окончено. Быстрое схватывание также отрицательно влияет на качество.

При высоких температурах работы следует проводить очень быстро

Как можно влиять на схватываемость

Если раньше при низких и отрицательных температурах все работы приостанавливались, то в наше время появилось множество способов ускорить или замедлить схватывание, что позволяет проводить бетонирование практически круглый год. Именно их мы и рассмотрим более подробно.

Добавки

На рынке существует множество специальных составов, которые способны ускорить схватывание или замедлить его, при этом отрицательное влияние на прочность будет минимальным.

Все их условно можно разделить на следующие группы:

Добавки в бетон для быстрого схватывания, чаще всего используются, когда необходим быстрый набор прочности, при этом естественно сокращается и период первичного твердения. Например, некоторые из них позволяют материалу набрать до 50% от прочности всего за 2 дня. Применение таких составов стоит ограничить на объектах, где очень важна высокая прочность, так как показатели все равно уменьшаются.
Морозостойкий ускоритель схватывания бетона – такой вариант используется при отрицательных температурах. Состав снижает температурный порог замерзания влаги и ускоряет первоначальное схватывание без значительных потерь прочности. В подобных условиях важно, чтобы вода не замерзла – это имеет необратимые последствия для прочностных характеристик.

Как правильно использовать составы подобного типа, подскажет инструкция на упаковке

Важно! Стоит помнить, что чем ниже температура, тем больше пропорция добавления состава. Именно этот фактор является основополагающим при приготовлении бетона.

Замедлители схватывания бетона – этот тип составов применяется в следующих случаях: при высокой температуре окружающего воздуха, при транспортировке бетона миксерами на дальние расстояния, при длительном рабочем процессе, когда состав должен сохранять первоначальные свойства на протяжении длительного срока. Также замедлители незаменимы при устройстве монолитных конструкций: так можно избежать возникновения слоев и ослабления бетона.

При транспортировке на большие расстояния замедлитель схватывания гарантирует доставку качественного раствора

Совет! Стоит помнить, что помешивание раствора не дает начаться стадии затвердения, поэтому если нужно продлить жизнеспособность раствора на полчаса-час, то с помощью данной операции вы избежите преждевременного схватывания.

Если твердение рассчитывается по дням, то схватывание проходит скоротечно, это и есть его самая большая особенность. И очень важно, при какой температуре схватывается бетон – она должна быть максимально приближенной к оптимальной, в противном случае добиться хорошего результата без добавок будет проблематично.

Использование различных систем и конструкций для подогрева бетона

Сразу отметим, что используются они при отрицательных температурах и направлены на ускорение схватывания и твердения (см.также статью «Время схватывания бетона и его механизм»).

Чаще всего применяются следующие варианты:

Электрический подогрев конструкций. Его особенности следующие: в конструкцию укладывается специальный нагревательный провод еще до заливки или вставляются металлические электроды, пока бетон еще свежий. Пропуская по системе ток, можно нагревать всю конструкцию, предотвращая ее замерзание и ускоряя схватывание.

Провода укладываются перед началом бетонирования

Использование термоактивной опалубки, это вариант предполагает использование электрического подогрева или водяной рубашки для того, чтобы поддерживать положительную температуру в конструкции. Используется он достаточно редко ввиду сложности устройства.
Еще один вариант, который подходит для масштабных строительств – устройство тепляка, это может быть разборная конструкция или система пологов из тента, важно, чтобы внутри поддерживалась положительная температура.

Стоит помнить, что алмазное бурение отверстий в бетоне и резка железобетона алмазными кругами допускаются только после набора как минимум 50 % прочности. Не стоит спешить с данными работами, иначе можно нарушить структуру материала.

Сверление можно начинать только после набора бетоном прочности

Вывод

Как вы смогли убедиться, схватывание имеет огромное значение для бетона, и любые нарушения процесса снижают прочность материала. Видео в этой статье наглядно покажет некоторые особенности рассматриваемого процесса.

masterabetona.ru