Как заливать бетон зимой?

Значительная часть бетонных работ в рамках частного и промышленного строительства проводится в летний период времени при температурном диапазоне 15-30 градусов Цельсия. Однако в отдельных случаях мероприятия необходимо организовать при существенном ухудшении погодных условий. Насколько проблематична заливка бетона зимой? Как правильно приготовить смесь? Необходимо ли докупать дополнительное оборудование? Об этом вы прочитаете в статье.

Как влияют погодные условия на качество бетона?

Одним из базовых требований к полноценному набору прочности бетонной смеси при затвердевании является диапазон температур 15- 25 градусов тепла. Такие погодные условия формируют предпосылки к правильному прохождению химических реакций между сыпучими компонентами раствора и водой. С течением времени, жидкость покидает путем дегидратации объём материала от периферии к центральной части. В нормальном состоянии, процесс завершается спустя 27-30 дней после заливки бетона.

Если среднесуточная температура окружающей среды снижается до 7 градусов тепла, то затвердевание замедляется в 2 раза – штатные нагрузки на бетонную основу допускается только через два месяца. При падении температурного показателя ниже 0 градусов Цельсия, «дозревание» бетона останавливается.

Читайте также: про строительство и ремонт.

Минусовая температура окружающей среды создаёт предпосылки к заморозке раствора. Как это влияет на конечный продукт? Ключевую роль в данном контексте играет процесс набора критической прочности.

Как заливать бетон зимой?

Критическая прочность – важный параметр бетонной смеси. Он предопределяет внутреннюю стабилизацию раствора, частичное затвердение, при котором уже не происходит ухудшения характеристик фундамента или прочих строительных элементов, если на них не оказывается сильное механическое внешнее воздействие. Для разных марок бетона критическая прочность соответствует следующим значениям:

М100 и М150 – 50 процентов от номинальной прочности;М200 и М300 – 40 процентов от номинальной прочности;М400 и М500 – 30 процентов от номинальной прочности.

Отдельный параметр есть для предварительно напряженных бетонных конструкций. Их критическая прочность соответствует 70-75 процентам от номинальной.

Для большинства марок бетонных смесей, используемых в частном строительстве, процесс набора соответствующего значения занимает 7-10 суток. Высокомарочная продукция, предназначенная для возведения высотных зданий и промышленного строительства, достигает критической плотности за 10-15 суток.

Если до замораживания бетонная смесь успела набрать необходимую минимальную кондицию, соответствующую вышеобозначенным параметрам, то прерванная стадия «дозревания» продолжится с наступлением тепла без негативных последствий для качества фундамента. Во всех других ситуациях технико-эксплуатационные свойства бетонной смеси ухудшаются – снижается морозоустойчивость, прочность, влагозащищенность, увеличивается пористость и так далее.

Методы защиты бетонные смеси от негативного воздействия низких температур

К методикам защиты бетонных покрытий, находящихся в стадии «дозревания» при низких температурах относят:

Комплексную предварительную подготовку объекта строительства.Внесение в раствор антифризов и модификаторов, снижающих крайнюю температурную точку замерзания жидкости в смеси и ускоряющих процесс затвердевания.Создание пассивной внешней изоляции, используя соответствующие материалы.Поверхностный прогрев бетона.Внутренний электропрогрев материала.

При экстремально низких температурах внешней окружающей среды методики комбинируются и используются постоянно до набора критической прочности монолита.

Комплексная предварительная подготовка

Перед заливкой бетонной смеси в опалубку проводится подготовка объекта строительства к такой процедуре:

    Рытье котлована и первичное выравнивание грунтов на дне и с боковых сторон.Создание плотной, тщательно утрамбованной щебеночно-песчаной «подушки» под фундамент с толщиной не менее 100 миллиметров.Предварительный прогрев «подушки» перед непосредственным заливом бетонной смеси до температуры 60-70 градусов Цельсия.Обеспечение на строительной площадке беспрерывной подачей электроэнергии и доставка резервного автономного источника питания.

Внесение в раствор добавок

В условиях низких температур окружающей среды рационально применять специализированные добавки к бетонной смеси. Используются вещества двух видов:

Антифризы. Снижают минимальный температурный порог, при котором происходит замерзание раствора.Ускорители твердения. Форсируют процесс набора монолитом критической прочности.

Комплексное применение современных добавок, исходя из теоретических расчетов, позволяет заливать в опалубку бетон при температуре среды вплоть до -30 градусов Цельсия. При этом смесь не замерзает и достигает критической прочности за 3-4 дня. На практике такие условия считаются неприемлемыми, поскольку дополнительные вещества не позволяют обеспечить при экстремальных температурах стабильность материала из-за значительного изменения его пластичности и прочих вторичных параметров. Применение исключительно ускорителей твердения и антифризов без дополнительных защитных мер оправдано при легких заморозках, когда среднесуточная температура не опускается ниже 5 градусов мороза.

Как заливать бетон зимой?

Популярные противоморозные средства – соли азотистой кислоты, углекислый калий и хлористые соли. Количество вносимого в раствор вещества рассчитывается индивидуально и зависит от температуры окружающей среды и объёма продукции. Усредненные значения:

Температурный диапазон от +5 до -5 градусов Цельсия – 0,8 килограмм антифриза на каждые 50 килограмм цемента.Температурный диапазон от -5 до -10 градусов Цельсия – 1,3 килограмм вещества на каждые 50 килограмм цемента.Температурный диапазон от -10 до -20 градусов Цельсия – 1,8-2 килограмма добавки на каждые 50 килограмм цемента.Температурный диапазон от -20 до -30 градусов Цельсия – 3-4 килограмма антифриза на каждые 50 килограмм цемента.

Сейчас читают:  Делаем бетономешалку принудительного действия своими руками

Популярные ускорители твердения – нитрат/хлорид кальция, сульфат/нитрат натрия. Количество добавок рассчитывается индивидуально, исходя из приведенных таблиц в инструкциях к веществам. Усредненные значения – 0,5-3 процента массы цемента в перерасчете на сухой эквивалент.

Создание пассивной внешней изоляции

Пассивное утепление созревающих бетонных конструкций осуществляется по методу «термоса».

Механика процесса:

    Приготовленный раствор заливается в опалубку, после чего сразу накрывается изоляционными материалами – многослойным полиэтиленом, брезентом. Благодаря выделению монолитом собственного тепла в рамках изотермического процесса при внутренних химических реакциях происходит самосогревание бетонной смеси.

Эффективность способа зависит от 3 факторов:

Температура окружающей среды. Изоляционное покрытие помогает сохранить тепло при температурах не ниже 5 градусов мороза.«Солидность» оболочки. Чем больше слоев изоляции и выше плотность материала, тем лучше конструкция защищает бетонную смесь от промерзания.Пространственно-геометрические параметры заливки. Экзотермическая реакция происходит активнее, если объем монолита значительно превышает эффективную площадь его теплоотдачи.

Поверхностный прогрев бетона

При температурах ниже 5 градусов мороза пассивной защиты недостаточно для предотвращения замерзания раствора. В этом случае рациональнее использовать активные методики поверхностного согревания. Схема действий:

    Вокруг контура опалубки с «захлестом» возводится палатка. Её материал состоит из плотного брезента, многослойного полиэтилена.Во временное укрытие вносятся 2 тепловые пушки, работающие от электричества или топлива (газ, мазут, бензин).Устройства прогрева устанавливаются у входа в палатку и направляются в боковые стены укрытия.Обеспечивается непрерывная работа тепловых пушек вплоть до набора бетонной смесью критического уровня прочности.

При среднесуточных температурах не ниже 5 градусов мороза для обогрева 100 квадратных метров внешней поверхности бетонной конструкции достаточно мощности устройства в 5 кВт. Если же обозначенный показатель опускается до -15 градусов Цельсия, то требуется минимум 10 кВт мощности из расчёта на 100 квадратных метров поверхности. При суточных температурах ниже 15 градусов мороза поверхностный обогрев не обеспечивает полноценный защиты для бетонной смеси.

Как заливать бетон зимой?

Внутренний электропрогрев бетонной смеси

В промышленной строительной практике чаще применяется внутренний электропрогрев бетонного монолита, набирающего критическую плотность. Он обеспечивает защиту от промерзания при любых температурах. Однако необходимо досконально знать все технологические аспекты этого процесса, чтобы не пересушить раствор и обеспечить необходимый уровень безопасности для работников строительной площадки. Кроме этого внутренней электрообогрев достаточно дорог (редко применяется в частном строительстве) и должен быть экономически обоснован в рамках проведения мероприятий по защите фундаментов и иных критически важных конструкций будущих зданий от холода.

Типы электропрогрева:

Сквозной. Осуществляется с помощью струнно-стержневых электродов, установленных в бетонную смесь напрямую или высокоомного греющего кабеля, проложенного внутри конструкции и отдающего вторичное тепло после прохождения электротока.Периферический. Согревание производится электродами ленточного типа по контуру опалубки или большими по площади инфракрасными матами, накладываемыми поверх открытой части монолита.

Инфракрасные маты

Представляют собой изделия с нагревателем внутри. Обрамлены защитными материалами.

Этот вид устройств применяется исключительно на ровных поверхностях затвердевающей бетонной смеси и является усовершенствованными видами активного внешнего обогрева, осуществляемого на большей контактной площади.

Электроды ленточного типа

Для их создания применяются листовая или полосовая сталь соответствующей марки. Она крепится на опалубку до заливки бетонной смеси и прогревает поверхностные зоны фундамента на глубину до 1/4 метра. Достаточно эффективный, но энергозатратный способ, сходный по принципу действия с инфракрасными матами, однако позволяющий защищать не только внешнюю верхнюю часть бетонной конструкции, но и боковые поверхности.

Как заливать бетон зимой?

Внутренние электроды

Стержневые элементы производится из арматурных прутков диаметром 7-10 миллиметров, вставляющихся и закрепляющихся до укладки раствора в опалубку.

После первичного схватывания бетонной смеси эти элементы подключаются к источнику питания (трансформатору) с помощью отпаек по индивидуально разработанной электриком схеме и начинают согревать всю толщу монолита. Применение внутренних электродов требует повышенных мер безопасности, поскольку нередки случаи поражения током рабочих на строительных площадках, случайно задевающих элементы частично открытой системы. После окончательного затвердевания бетонной смеси и набора ей прочности прутки становится естественной частью конструкции (не вынимаются).

Нагревающий кабель

Представляет собой стальную жилу с высоким коэффициентом сопротивления, обрамленную виниловой оболочкой. Провод укладывается и закрепляется на элементах арматуры перед заливкой бетона.

В зависимости от источника питания, которым служат промышленные трансформаторы типа ППЭБ, ТСДЗ, КТПО, рассчитывается максимальная нагрузка на кабель и его потенциально возможная длина. Провод закладывают змейкой с петлями, равномерно распределяя по армированной конструкции будущего объема бетонного монолита. После заливки раствора и его схватывания, система внутреннего подогрева включается и работает до набора бетоном критической прочности.

Как заливать бетон зимой?

Заключение

При необходимости, бетонные работы можно проводить не только осенью, но и глубокой зимой. Многообразие методов противодействия замерзанию смеси позволяет нейтрализовать потенциально возможную угрозу монолиту вплоть до температур -30 градусов Цельсия.

Однако, следует учитывать уровень финансовых затрат на организацию подобных мероприятий, а также необходимость в квалифицированных кадрах (инженер, электрик, прочие специалисты) при использовании промышленных способов прогрева бетонной основы. Иногда, если позволяют обстоятельства, проще воздержаться от укладки бетона до наступления весны.

Источник

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *