На каждом этапе необходимо соблюдать технологию приготовления и укладки, чтобы получить качественный результат, особенно если речь идет о бетонировании в далеко не идеальных условиях, например, зимой.
Противоморозные добавки в строительный раствор
Строительство зданий ведется ускоренными темпами и не прекращается зимой, несмотря на ухудшение погодных условий. Зимнее строительство имеет ряд преимуществ, поскольку материалы дешевле, а транспортные средства легче передвигаются по твердому грунту. Однако существует серьезная проблема, связанная с задержкой затвердевания раствора. Эксперты говорят, что если кладка ведется зимой, то необходимо использовать добавки. Они снижают порог кристаллизации воды и ускоряют твердение.
Необходимость в добавках обусловлена кристаллизацией воды при более низких температурах. Вода увеличивает свой объем, вызывая разрушение структуры массы. Раствор долго затвердевает и покрывается сетью трещин, что отрицательно сказывается на долговечности. Эту проблему можно легко решить. Профессиональные строители не сомневаются в целесообразности введения добавок для бетона в зимний период.
Очень часто рабочие сталкиваются с ситуацией завершения строительства в условиях трескучих морозов, что особенно актуально для северных регионов страны.
Используемые противоморозные добавки делятся на следующие виды:
- препараты, обеспечивающие ускоренное твердение. В эту группу входят смеси с органическими компонентами, а также специальные растворы, содержащие кислоты;
- присадки с противоморозными свойствами. В их основе лежит хлорид кальция. Они обеспечивают более быстрое схватывание смеси, используемой для возведения стен;
- ингредиенты, снижающие температурный порог для кристаллизации воды. Введение таких ингредиентов, как нитрит натрия и поташ, позволяет возводить кирпичную кладку при более низких температурах;
- добавки, введение которых обеспечивает значительное выделение тепла при ускорении схватывания. Это обеспечивается добавлением сульфатов на основе железа и алюминия.
Введение добавок в раствор зимой – общие требования
При введении добавок в цементную смесь необходимо соблюдать следующие рекомендации.
- Необходимо соблюдать состав, указанный производителем на упаковке. Правильная дозировка гарантирует эксплуатационные характеристики раствора;
- Необходимо учитывать температуру окружающей среды и возможные изменения погодных условий. Концентрация добавок должна быть отрегулирована соответствующим образом;
- Строго соблюдайте требования безопасности, используйте защитные очки, комбинезоны и перчатки. Это позволит защитить здоровье строительных рабочих.
Необходимо обращать внимание на следующее:
- температура смеси;
- равномерное перемешивание;
- дозировка.
Необходимо модифицировать цементный раствор непосредственно перед использованием.
Почему низкие температуры влияют на прочность бетона?
Во время реакций гидратации, происходящих в бетонной смеси, образуются прочные кристаллические соединения. Для правильного протекания этих реакций необходимы определенные условия:
- температура окружающей среды +18-22° C;
- почти 100% влажность воздуха.
Особенно важно соблюдать эти условия в период критической прочности. Она определяется в проектной документации и составляет 30-50% от проектной прочности бетона. Это значение обычно достигается между четвертым и шестым днем после затвердевания бетона. После этого условия могут быть не оптимальными.
Бетонная смесь будет содержать большое количество воды, которая еще не вступила в реакцию с цементом при затворении, и такая ситуация будет продолжаться до тех пор, пока бетон не достигнет критической прочности. Если в это время температура окружающей среды понижается, скорость реакций гидратации также снижается, и при температуре ниже +5°C твердение практически прекращается. При температуре ниже нуля вода в смеси замерзает, реакции гидратации прекращаются и, следовательно, твердение бетона останавливается.
Какие проблемы возникают при низких температурах
- Реакции гидратации замедляются или прекращаются совсем;
- замерзание материала вызовет расширение и увеличение внутреннего давления;
- вокруг арматуры образуются кристаллы льда, ослабляющие связь между бетоном и арматурой.
Все эти явления приводят к получению бетонных изделий низкого качества.
Важно!
Если бетон не достиг критической прочности и замерз, то после оттаивания он снова начнет твердеть, но в конечном итоге будет менее прочным. Бетон, достигший критической прочности, может быть уже подвержен воздействию мороза. Он восстановит свою прочность после оттаивания.
Зачем бетонировать при низких температурах
Если температуры ниже +5°C неблагоприятны для бетона, почему бетонные работы ведутся в таких условиях?
Ответ прост: иногда выбора нет.
В России есть много регионов, где оптимальные температурные условия для бетонирования существуют очень короткое время. По сути, это поздняя весна или ранняя осень. Было бы удивительно, если бы строительные работы прекратились на весь оставшийся год.
Но это не единственная причина; в некоторых случаях бетонирование зимой проводится сознательно по следующим причинам
- Зимой цены на строительные материалы могут быть ниже;
- в некоторых случаях фундамент можно бетонировать зимой только на мягких почвах
- тяжелым автомобилям легче передвигаться по замерзшим подъездным путям.
HotIce
Комплексная противоморозная добавка для работы при отрицательных температурах
Интересно!
Длительное твердение бетона может быть использовано для экономии цемента. Обычно бетон продолжает твердеть через 28 дней, хотя скорость этого процесса значительно снижается; в конечном итоге достигается прочность, превышающая заявленную. Если расчетные нагрузки можно ожидать позже, через 90-180 дней, количество цемента можно немного уменьшить.
Видео: Сколько времени требуется для затвердевания бетона?
Видео: Как ускорить твердение бетона
Зачем нужны противоморозные добавки?
В нормальных условиях бетон твердеет при температуре от 5°C до 35°C.
Но что происходит, если температура понижается?
Чем ниже температура, тем медленнее происходит затвердевание. При температуре ниже нуля вода в бетонном растворе начинает кристаллизоваться, и процесс твердения останавливается. Кристаллы льда нарушают связь бетона с арматурой, способствуя расслоению.
Важно!
Для проведения бетонных работ рекомендуется, чтобы среднесуточная температура воздуха превышала + 5° по Цельсию. При температуре ниже -4°С бетон теряет до 50% своей прочности.
Если температура поднимается выше нуля и опускается ниже нуля, бетон набирает прочность, а затем перестает. В результате твердение занимает больше времени.
Бетонирование лучше всего проводить в теплое время года. Однако климатические условия в большинстве регионов России таковы, что оптимальная температура для работы с бетоном бывает только в очень ограниченные периоды. Не всегда стоит замораживать строительную площадку на полгода из-за холодной погоды. Бетонные работы в теплую погоду могут иметь свои недостатки: в летнюю жару бетон слишком быстро схватывается, а осенью часто выпадают осадки.
Возможные причины бетонирования в холодную погоду
- Бетонирование на слабой почве, что затруднительно в теплое время года.
- Желание сэкономить на цементе, так как зимой он дешевле.
- Необходимость начать строительство в спешке.
При бетонировании зимой принимаются специальные меры для обеспечения твердения:
- электропрогрев бетона
- паровой прогрев;
- укрытие пленкой и теплоизоляция;
- временные покрытия, подогреваемые горелками;
- противоморозные добавки.
Что такое холодный бетон и теплый бетон
Строители различают две технологии зимних работ, которые условно называют теплым и холодным бетоном.
Теплый бетон
Теплый бетон – это бетон, который укрывают или нагревают во время затвердевания. Для этого могут использоваться различные методы:
- тепловой метод,
- прогрев,
- тепловой метод.
Температура бетонной смеси постоянно контролируется путем размещения в бетоне специальных труб на расстоянии не более 8 м друг от друга, в которые вставляются термометры.
Тепловой метод
Применяется для массивных конструкций.
Реакции гидратации являются экзогенными, т.е. происходят за счет тепла. Чем больше объем бетона, тем больше тепла выделяется. Массивные бетонные конструкции выделяют так много тепла, что его может быть достаточно для нагрева бетона до критической прочности, особенно если его пощадить. Чтобы предотвратить остывание бетона, используется утепленная опалубка, а бетон накрывается изоляционным материалом (пленкой, брезентом, листами минеральной ваты, матами). Во время укладки бетонная смесь должна иметь температуру не менее +10°C.
Температуру внутри бетонной смеси следует проверять каждые 1-2 часа в течение первых суток и каждые 8 часов в дальнейшем. Необходимо следить за тем, чтобы разница температур в глубине бетона и на поверхности не превышала 20°C, иначе существует риск возникновения температурного градиента, который может привести к растрескиванию бетона. Поскольку периферийные части конструкции остывают быстрее, при необходимости их можно дополнительно нагреть электродами.
Термический метод достаточно экономичен, хотя и требует дополнительного оборудования и постоянного контроля, но практически не требует электроэнергии для нагрева.
Каталог продукции CEMMIX
Высокоэффективный ускоритель – комплексная добавка для бетонных смесей и растворов, требующих высокой ранней прочности.
Хотя этот метод эффективен, он достаточно дорог: требуется специальное оборудование, неизбежны дополнительные работы по установке и демонтажу нагревательных пластов, а также значительное потребление электроэнергии.
Чтобы сократить время использования прогревочного оборудования, в бетонных смесях применяют упрочняющие добавки, такие как CemFix.
Прогрев бетона
Искусственный прогрев бетона – еще один метод обеспечения надлежащих условий твердения. Используются различные методы нагрева – электродный нагрев, кондуктивный нагрев, инфракрасный нагрев и индукционный нагрев.