Оптимальные характеристики этого состава достигаются при температуре +20 °C. Поэтому в морозы необходимо использовать специальные приемы, чтобы приблизить состав к оптимальным условиям твердения.
Как прогреть бетон зимой?
Низкие температуры негативно влияют на любой строительный раствор, но работы не прекращаются круглый год. Поэтому от правильного прогрева бетона зимой зависит долговечность и скорость строительства. Известно, что оптимальных условий этот материал достигает при температуре 20ºС, чего можно добиться только с помощью специальных технологий.
Вода является необходимым ингредиентом любого бетонного раствора, но при низких температурах она просто замерзает, и гидратация цемента прекращается. Кристаллы льда расширяются, и монолит начинает крошиться. Даже при использовании теплоизоляции бетону требуется гораздо больше времени для затвердевания, чем 28 дней, указанных в технологии, что негативно сказывается на стоимости работ. Лучшим вариантом является использование электропрогрева, который ускоряет работу и придает бетону необходимую твердость.
Это самый экономичный и выгодный способ прогрева бетонной смеси в зимний период. Важно, что весь объем прогревается одновременно, чего трудно добиться при использовании других технологий прогрева монолитных конструкций в зимних условиях.
Как можно прогреть бетон?
Существует множество методов прогрева бетона в условиях холодной зимы. Они требуют затрат, которые окупаются за счет сокращения рабочего времени и соблюдения технологических норм. Рассмотрим наиболее эффективные методы.
Греющий провод
Прогрев бетона чаще всего осуществляется с помощью специального нагревательного провода. Он крепится к арматуре змеевидным способом, подобно подогреву пола с помощью клипс. Затем заливается смесь с температурой не менее 5 градусов. Концы кабеля подключаются к источнику питания с помощью понижающего напряжение трансформатора.
Для трансформаторного прогрева бетона обычно используется провод ПНСВ различных диаметров со стальной или оцинкованной жилой. Двужильный ПНСВ рекомендуется для более ответственных применений, так как он будет продолжать обеспечивать нагрев даже при повреждении одной жилы. Кабель диаметром 1,2 мм является популярным благодаря своей низкой стоимости и оптимальным рабочим характеристикам. Кабели KDBS и VET также можно подключать от бытовой сети 220 В, но они дороже, поэтому используются в небольших домах. Количество кабеля рассчитывается в зависимости от его свойств и внешних факторов, но в среднем составляет 50-60 м на 1 м³ бетонного раствора.
После установки кабелей бетонный раствор заливается в опалубку, и по кабелям пропускается электрический ток для нагрева массы до 50-60ºC со скоростью не более 10 градусов в час. Затем нагретый монолит медленно остывает со скоростью 5 градусов в час. Важно не пренебрегать временем, чтобы температура менялась равномерно, что обеспечивает прочность конструкции. После завершения работы проволока остается в монолите. К преимуществам данного метода относятся:
- Низкая стоимость за счет экономии и электроэнергии, особенно если используется понижающий трансформатор;
- При наличии соответствующего оборудования можно нагревать большие объемы и конструкции;
- Провод может быть установлен при температуре до -15ºC и нагрет до -25ºC.
Влияние температуры на твердение бетона
Бетон представляет собой смесь заполнителей – песка и балласта, – связанных между собой затвердевшим цементным раствором. Вступая в реакцию с водой, он гидратируется, а затем затвердевает, пока вода испаряется. Критическая прочность при нормальной температуре достигается в течение суток или полутора суток, в зависимости от влажности окружающего воздуха.
Оптимальная температура для реакции – около 20°C, раствор достигает своей окончательной прочности в течение 28 дней. В первые несколько дней бетон следует накрыть влагонепроницаемой мембраной, чтобы вода не испарялась слишком быстро.
При температуре 5⁰C схватывание бетонной смеси замедляется вдвое, а при нулевой температуре гидратация прекращается. Если бетон достигнет критической прочности до этого времени, с ним ничего не произойдет, и он наберет прочность после изоляции. Однако если критическая прочность не будет достигнута до замерзания, материал не достигнет требуемого уровня и разрушится после оттаивания. В этом случае не следует заливать бетон при температуре ниже нуля.
Методы заливки бетона в зимних условиях
Главное условие правильной заливки бетона при отрицательных температурах – поддерживать нужную температуру, чтобы он набирал прочность. Популярные методы укладки раствора зимой:
- Предварительный подогрев приготавливаемой смеси;
- Обеспечение надежной изоляции и ухода за раствором;
- Электроподогрев бетона, залитого в опалубку;
- Добавление специальных добавок, снижающих температуру замерзания воды и ускоряющих твердение.
Таким образом, наружное бетонирование зимой возможно без потери прочностных характеристик, но необходимо соблюдать выбранные методы. С точки зрения стоимости, использование горелок – самый неэкономичный вариант; самый дешевый метод – добавки. Электрический нагрев и изоляция являются промежуточными вариантами.
Повышение температуры в процессе смешивания
Для заливки бетона при отрицательных температурах ингредиенты подогревают. Заполнители нагреваются до 55-60⁰C, а вода подается в раствор при 90⁰C. Цемент перед добавлением нагревают до комнатной температуры, иначе он теряет свои вяжущие свойства. Температура раствора перед укладкой не должна быть ниже 35⁰C.
При смешивании следует использовать бетономешалку, в которую сначала подается подогретая вода, затем наполнители, а потом цемент. При заливке такой смеси тепловая энергия монолита достаточна для достижения критической прочности, учитывая, что дополнительное тепло выделяется при гидратации цемента.
Нагрев и теплоизоляция раствора
При очень низких температурах нагретый раствор необходимо дополнительно утеплять или обогревать. Экономичнее утеплять недорогими теплоизоляционными материалами, не требующими дополнительной энергии. На бетонную поверхность укладывают сено или солому, старые тряпки, торф, фольгу или изоляционные одеяла. Иногда устанавливаются так называемые "тепличные" обогреватели.
Методы обогрева бетона
Существуют различные методы, но большинство из них дорогостоящие. Однако они будут соответствовать технологическим стандартам и сократят время твердения бетона. Строительство можно продолжать и зимой. Таким образом, затраты окупятся в долгосрочной перспективе. Вот методы, которые оказались наиболее эффективными.
Подогрев смеси с помощью нагревательного кабеля
Для подогрева бетонной смеси обычно используется нагревательный кабель. Он крепится к смесителю змеевидным способом. Схема похожа на ту, что используется при установке теплых полов. Кабель фиксируется на месте с помощью хомутов.
Первый момент. Заливается смесь. Температура смеси должна быть не менее +5 градусов Цельсия.
Второй момент. Концы кабеля должны быть подключены к источнику питания с помощью понижающего трансформатора напряжения. При нагреве бетона с помощью трансформатора обычно используется кабель ПНСВ:
- со стальной или оцинкованной жилой;
- в виде вариантов с различными диаметрами.
Также необходимо проводить работы в особо сложных условиях. В этом случае обогрев осуществляется двухжильным кабелем ПТПЛ. Даже если одна жила повреждена, обогрев все равно будет осуществлен. Оптимальным считается кабель диаметром 1,2 мм, который имеет оптимальные свойства и стоит недорого.
Подключить кабели ВЭТ, КДБС можно даже от 220 В, то есть от домашней электросети. Однако такая конструкция обойдется дороже и рекомендуется для небольших сооружений.
При расчете количества кабеля необходимо учитывать следующее
- его характеристики;
- внешние факторы.
В среднем для прогрева 1 кубического метра бетонного раствора прокладывается 50-60 м кабеля.
Сколько времени требуется для прогрева бетона?
В целях экономии средств время прогрева состава сокращается до минимума. Однако каждый случай требует индивидуального расчета времени. При этом необходимо учитывать различные факторы. Их учет является обязательным:
- температура наружного воздуха;
- температура мерзлого грунта;
- качество теплоизоляции, ее эффективность;
- эффективность отопительных приборов.
Следует обратить внимание на зависимость нагрева бетонного канала от способа его укладки внутри конструкции. Следует обратить внимание на потребление электроэнергии. Большое значение имеет температура самой конструкции.
Обычно удается нагреть монолит до 60°C, но делать это следует медленно – повышая температуру не более чем на 10 градусов за каждый час прогрева. Тогда смесь затвердевает равномерно, повышая качество.
Когда смесь достигнет 50% прочности, ее следует постепенно охладить. Скорость охлаждения должна быть еще медленнее. Каждый час температура должна снижаться на 5 градусов. Потребуется теплоизоляция.
Естественно, потребуется время нагрева от нескольких часов до нескольких дней.
Подробнее о технологии греющего кабеля ПНСВ читайте здесь.
Цены на греющий кабель PNSV 1.2
Видео: Прогрев бетона электрическим греющим кабелем:
Заливка бетона зимой технически сложными методами
Рекомендуются технически сложные методы заливки бетона зимой с использованием утепленной опалубки, нагревательных электродов, прокладки греющего кабеля и т.д. Эти методы требуют тщательных предварительных расчетов.
Наиболее подходящим методом строительства является бетонирование при отрицательных температурах для зданий малой важности.
Самостоятельно приготовленные бетонные смеси следует изготавливать с использованием подогретой воды (не выше 70°C).
Порядок укладки компонентов бетонной смеси обратный: сначала в воду засыпается крупный заполнитель, затем песок и цемент.
Совет: В зимнее время рекомендуется использовать портландцемент марки М400 или выше.
Использование греющего бетона или нагревательных элементов в доме не выгодно; для успешного проведения бетонных работ зимой на первый план выходят специальные противоморозные добавки.
Можно ли добавлять в бетон соль и модифицирующие добавки?
Зимой в бетонный раствор добавляют соль (хлорид натрия) или другие соли натрия и калия, которые действуют как электролиты, понижая точку замерзания свободной воды.
Использование соли может привести к коррозии арматуры и образованию выцветов на готовом бетоне. Рекомендуется использовать комбинированные средства защиты от мороза и пластификаторы.
Возможные последствия зимнего бетонирования
Несоблюдение технологии нанесения бетона в зимний период приведет к получению бетонных изделий с пониженной прочностью, трещинами, выпотом и другими дефектами, а также к плохому сцеплению с арматурой. Изделия не прослужат долго в эксплуатации.
Важно!
Важно помнить, что критическая прочность бетона составляет 30-50% от проектной прочности, а распалубочная прочность – 70%. Когда бетон достигает критической прочности, мороз уже не опасен и можно сократить меры по обогреву. Однако в этот момент не допускается деформация и напряжение бетона.
Бетонные работы зимой, как правило, вынужденные, но и они имеют свои преимущества. При выборе методов зимнего строительства учитывается множество факторов: тип конструкции, состав бетонной смеси, наличие оборудования и экономическая эффективность. Противоморозные добавки желательны при выборе любого метода бетонных работ в зимний период.
Мы готовы предложить гибкую схему скидок, в зависимости от объема заказов нашей продукции. Мы проконсультируем вас о том, где можно приобрести продукцию в вашем регионе.
8 (800) 550-52-82