Бетонирование в холодную погоду

Бетонирование в холодную погоду: трудности

Холодная погода может стать серьезной проблемой при бетонировании. Низкая температура может оказать пагубное влияние на процесс схватывания и твердения бетона.

Замедление процесса гидратации цемента

Основной проблемой, возникающей при более низких температурах, является замедление процесса гидратации цемента, что приводит к увеличению времени набора прочности бетона.

Влияние низкой температуры на прочность бетона

Анализируя влияние холодной погоды на прочность бетона, основной проблемой является замерзание воды, входящей в состав бетонной смеси. Это приводит к полной остановке процесса набора прочности.

Недостаточное содержание цемента также может препятствовать схватыванию и образованию цементного камня при бетонировании в холодную погоду. Следовательно, бетон может не набрать своей полной прочности.

Поэтому важно учитывать температуру при укладке бетона, так как снижение температуры может привести к негативным последствиям.

Отрицательные температуры замедляют набор прочности бетона

При температуре 0–10°c твердение бетона резко замедляется. В обычных условиях (20°c) бетон может набрать до 70% прочности за одну неделю, но при понижении температуры до 5°c срок достижения 70% прочности увеличивается до 3–4 недель.

Пропаривание для ускоренного набора прочности в бетоне

Высокая температура ускоряет большинство химических процессов, и гидратация цемента не является исключением. По этой причине в производстве бетона применяется паровое твердение. При этом процессе камера заполняется свежезалитыми железобетонными изделиями, нагревается до 70–80 градусов Цельсия и поддерживается высокая влажность. В таких условиях бетон быстро набирает марочную прочность — 70% прочности достигается всего за 8–12 часов, тогда как при обычных 20-градусных условиях для достижения такой же прочности потребовалась бы неделя.

Воздействие температуры на схватывание и прочность бетона

Теплая температура может замедлить процесс схватывания и набора прочности бетона, в то время как холодная температура остановит его. Причина в том, что в свежем бетоне вода замерзает, а гидратация цемента невозможна без воды. Вода является важнейшим компонентом для создания цементного камня и должна оставаться в контакте с влагой в течение всего периода созревания.

Классическая прочность бетона

Традиционный срок набора марочной прочности бетона — 28 суток. Именно на этом этапе он должен набрать прочность, которая была оценена и спрогнозирована лабораторией бетонного объекта. Тем не менее, как мы уже выяснили, при строительстве в холодное время года твердение и набор прочности может затянуться или даже полностью приостановиться до начала оттепели.

Когда наступают холода и температура опускается ниже нуля, самое время подумать о зимнем бетонировании. Главная задача — не дать водным элементам бетона замерзнуть и кристаллизоваться. Девиз здесь «не дай себе засохнуть» — то же самое относится и к цементу, которому для прочности и жизни необходима вода. Таким образом, технология зимнего бетонирования сосредоточена на сохранении воды от замерзания.

Зимнее бетонирование на строительной площадке

Существует несколько основных методов защиты бетона от замерзания в зимний период. К ним относятся:

• Включение противоморозных добавок (ПМД) в бетонную смесь

• Электрический нагрев бетона

• Покрытие бетона полиэтиленовой пленкой, изоляционными материалами и т. д.

• Строительство временного укрытия и подача тепла с помощью тепловых пушек.

Зимнее бетонирование: использование противоморозных добавок

Добавление антифриза в бетон — наиболее распространенная практика бетонирования в зимних условиях. Большинство бетонных заводов создают зимний бетон с добавками pmd, которые выпускаются в различных формах, в зависимости от количества антифриза, смешанного с цементом для конкретной марки бетона. Количество антифриза зависит от температуры воздуха в момент заливки бетона. Более подробную информацию можно найти в разделе «Антифриз для бетона».

Электропрогрев бетона: роскошь

Электропрогрев бетона обычно используется на крупных строительных объектах, где есть мощные трансформаторы (30–80 кВт). Однако в России, с ее неразвитыми электросетями и ветхими подстанциями, частным застройщикам практически невозможно заниматься зимним обогревом бетона.

Хотя электропрогрев бетона является оптимальным методом для монолитных работ, печальная правда заключается в том, что это роскошь, которую могут позволить себе только богатые. Как говорится: «чем богаче, тем счастливее».

Бетонирование бетона зимой — разумный выход, когда температура на улице держится в районе 3 градусов по Цельсию. Застывание и твердение цемента происходит в изотермическом процессе, то есть при контакте цемента с водой выделяется тепло. Чтобы сохранить это тепло, следует использовать пленку пвх или изоляцию для покрытия свежезалитых конструкций. В случаях, когда использовался обычный бетон без противоморозных добавок и температура опускается до очень низких отрицательных значений (от −5 до −15 c), рекомендуется использовать газовые или электрические пушки.

Возможность дополнительного обогрева

Вместо укладки укрытия из пленки пвх непосредственно на бетонную поверхность при использовании дополнительного обогрева можно соорудить временный каркас. Этот каркас изготавливается из досок, брусьев и т. д. Он напоминает низкий «шатер» или «палатку», под ним размещаются тепловые пушки. Чем жарче температура под шатром, тем быстрее будет происходить процесс набора прочности, поэтому прогрев можно быстрее прекратить.

Последствия зимнего бетонирования

Не волнуйтесь, если вы не предприняли никаких действий и бетон остался замороженным. Он снова начнет набирать прочность, когда температура повысится и вода растает. Иногда холодные дни приходятся на октябрь-ноябрь, а затем температура повышается в течение месяца. В этом случае бетон, замерзший в морозные дни, будет продолжать набирать прочность по мере наступления оттепели.

Прогрев с помощью тепловых пушек

Как правило, для получения первоначальной прочности бетона достаточно прогреть его тепловыми пушками в течение 1–3 дней. В результате бетон набирает до 50% своей марочной прочности.

Последствия ранневозрастного замораживания бетона

Во многих случаях последствия раннего замораживания бетона являются мягкими, с незначительными повреждениями готовой конструкции. Тем не менее, прочность бетона снижается, хотя, как правило, в пределах проектных параметров.

Наиболее уязвимым слоем бетона является верхний слой. При заливке пола или фундаментной плиты во время сильных морозов, скорее всего, пострадает поверхность, а не вся конструкция. Со временем поверхность может напоминать отслоившуюся краску с налетом шелухи.

Этому есть несколько причин.

Внутренняя масса бетона и защитные функции

Во-первых, внутренняя масса бетонной конструкции сохраняет тепло, образующееся в результате реакции между цементом и водой (изотермический процесс). Кроме того, опалубка и внешний слой бетона выполняют защитную функцию.

Несвязанная вода и нарушенное водоцементное соотношение

Во-вторых, вода, самый легкий компонент бетона, во всех случаях поднимается наверх. Особенно если она разбавляется водой в процессе заливки. Это приводит к появлению лишней несвязанной воды в верхней части плиты, в результате чего в этой области нарушается водоцементное соотношение. Впоследствии мороз еще больше усугубляет эту проблему.

Когда случается беда: защитите свой бетон

Если ваш бетон замерз, а оттепели не предвидится, вы должны принять меры, чтобы спасти свою конструкцию. Накройте бетон пвх-пленкой, чтобы защитить его от морозов и оттепелей, которые могут наступить весной. Это даст вашему цементу возможность продолжить процесс гидратации при наступлении более теплых температур. Прочность бетона может быть меньше, чем ожидалось, но это лучше, чем оставить его незащищенным и уязвимым для снега и дождя.

Незащищенный бетон в опасности весной

Непокрытый, затвердевший цемент склонен терять значительную часть своего внешнего слоя в весеннее время. При уборке мусора вы заметите огромное количество отслоившихся кусков цемента, песка и обрезков. Это неудивительно, поскольку снег, лежавший на конструкции, днем тает, а ночью снова замерзает, что приводит к разрушению непрочной поверхности.