Укладка бетона при отрицательных температурах

Опалубка надежно защищена изоляционными материалами для предотвращения потери тепла в процессе твердения. Вода не замерзает, а бетонный монолит постепенно набирает прочность без разрушения внутренней структуры. Этот вариант используется для заливки фундамента в зимнее время и считается самым простым и экономичным, так как не требует никакого оборудования.

Содержание

При какой температуре можно заливать бетон на улице: минус, минимум, мороз

Вопрос о том, при какой температуре можно заливать бетон, является очень важным, так как во многом зависит не только от технических и эксплуатационных свойств затвердевшего монолита, но и от вероятности процесса твердения в целом. Бетон, залитый при неправильной температуре или замерзший во время твердения, может растрескаться, продемонстрировать некачественную прочность и долговечность и вызвать деформацию или полное разрушение конструкции или здания.

Для достижения достаточной прочности бетона и обеспечения длительного срока службы очень важно соблюдать температурный режим в момент заливки и в течение всего периода твердения (28 дней). Оптимальной считается температура около +20 градусов Цельсия. Однако не всегда удается соблюсти это условие на месте.

Довольно часто бетон приходится заливать при отрицательных температурах или во время работ неожиданно портится погода. В таких случаях используются различные способы подогрева бетона, в смесь добавляются противоморозные добавки, конструкция утепляется прямо на месте и т.д. Прежде чем использовать любой из этих методов нагрева, следует тщательно изучить их характеристики и условия применения.

Процесс твердения бетона

Чтобы определить температуру, до которой можно заливать бетон, необходимо сначала хотя бы поверхностно рассмотреть характеристики процесса набора прочности монолита. Реакция между цементом и водой начинается в момент затворения. В первые несколько часов бетон текуч и с ним можно работать, но через несколько часов он начинает застывать, становясь сначала более плотным, а затем полностью твердым.

Взаимодействие воды и цемента называется гидратацией. Гидратация происходит в два этапа: сначала происходит затвердевание, а затем твердение. В этом процессе участвует глина, и появляются взаимосвязанные игольчатые кристаллы. Через 6-10 часов эти кристаллы превращаются в своеобразный скелет. Бетон начинает твердеть.

Весь процесс схватывания может занять от 20 минут до 20 часов, в зависимости от температуры окружающей среды. Дольше всего он длится в холодное время года – когда на улице около 0, бетон начинает схватываться через 6-10 часов и продолжается в течение 15-20 часов.

Во время твердения клинкерные минералы вступают в реакцию с водой в растворе, и постепенно образуется силикатная структура. В результате этой реакции образуются мелкие кристаллы, которые в совокупности образуют уникальную мелкопористую структуру. Это бетон, которому требуется 28 дней для достижения окончательной прочности и долговечности, без изменения формы и структуры.

Оптимальной температурой на этапе твердения также является +20 градусов и влажность до 100%.

Отклонения от параметров существенно влияют на прочность: для полного созревания монолита требуется несколько лет (но проектная прочность должна быть достигнута через 28 дней после заливки), скорость твердения меняется со временем.

В конце сентября – начале октября дневная температура еще положительная, но ночью температура может опускаться до -3 C, -5 C. Можно ли заливать ленточный фундамент, или бетон не замерзнет?

– Это допускается при условии соблюдения следующего правила: до замерзания необходимо обеспечить минимальную начальную прочность до 10% от проектной. Для этого необходимо уложить бетон как можно раньше, до наступления холодной ночи, когда сохраняется дневное тепло, а после укладки – накрыть его полиэтиленовой пленкой и теплоизоляционным материалом (утеплитель, геотекстиль, пенопласт и т.д.).

Это поможет бетону "пережить" ночь, сохранить внутреннее тепло и продолжить набирать прочность на следующий день. Поверхность белая, материал не откалывается большими кусками при снятии опалубки, а при царапании гвоздем или арматурой не остается глубоких борозд.

Но что если сейчас конец октября, а среднесуточная температура не поднимается выше -3°C, -7°C? Как заливать бетон в таком случае?

– Следует использовать бетон с морозостойкими добавками с дозировкой, рассчитанной на температуру до -15°C. Как и в случае, описанном в первом вопросе, свежезалитый бетон следует изолировать. Однако если для температур до -5°C достаточно одного слоя изоляции, то в данном случае вам потребуется 2-3 слоя или специальные нагреваемые маты, которые можно приобрести или взять напрокат. Для их использования необходимо убедиться, что на месте имеется электричество.

Также можно использовать обогреватели, при условии соблюдения мер противопожарной безопасности. Их укладывают на поверхность бетона или край опалубки, делают арматурный каркас и накрывают козырьком из теплоизоляции, приподнятым в месте выхода горячего воздуха. Такая конструкция называется водонагревателем. Готовность бетона при таком способе обогрева также определяется визуально по признакам, которые я уже указал.

Эти рекомендации относятся к конструкциям фундаментов. Для колонн, стен и плит перекрытия при температуре воздуха -3°C, -7°C требуется электропрогрев.

Методы бетонирования в зимних условиях

Важнейшим условием правильной заливки бетона при отрицательных температурах является поддержание нужной температуры бетона для обеспечения его твердения. Популярные методы заливки раствора зимой:

Предварительный подогрев замешиваемой смеси;
Обеспечение надежной изоляции и ухода за раствором;
Электроподогрев бетона, заливаемого в опалубку;
Добавление специальных добавок для снижения температуры замерзания воды и ускорения твердения.

Поэтому бетон можно бетонировать зимой на открытом воздухе без потери прочностных показателей, но при этом необходимо соблюдать выбранные технологии. С точки зрения стоимости, использование дубильных машин является самым неэкономичным вариантом; самым дешевым методом является добавление добавок. Электрический нагрев и изоляция являются промежуточными вариантами.

Повышение температуры в процессе смешивания

Чтобы залить бетон при отрицательных температурах, ингредиенты подогревают. Агрегаты нагреваются до 55-60⁰C, а вода добавляется 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 используйте бетономешалку, в которую сначала подается подогретая вода, затем наполнители, а потом цемент. Когда такая смесь заливается, тепловой энергии монолита достаточно для достижения критической прочности, учитывая, что дополнительное тепло выделяется во время гидратации цемента.

Подогрев и теплоизоляция раствора

При очень низких температурах нагретый раствор необходимо дополнительно изолировать или подогревать. Экономичнее утеплять недорогими теплоизоляционными материалами, не требующими дополнительной энергии. На поверхность бетона укладывают сено или солому, старые тряпки, торф, фольгу или изоляционные одеяла. Иногда используются так называемые "парники".

Общие рекомендации по заливке

Для достижения максимальной прочности важно знать, при какой температуре следует заливать бетон и каковы наилучшие методы его твердения. Также необходима правильная подготовка опалубки. Перед заливкой раствор должен быть тщательно очищен от льда. Грунт и арматура должны быть прогреты, для чего используются горелки, калориферы, инфракрасные обогреватели и другое оборудование. По этой причине плитные фундаменты не рекомендуется использовать в холодную погоду, так как сложно полностью прогреть все элементы на большой площади.

Работа с ленточными фундаментами в такую погоду вполне возможна. Он требует постепенного прогрева котлована путем заливки в него бетона. После заливки требуется хорошая теплоизоляция. Этот процесс продолжается до тех пор, пока периметр не будет закрыт. При использовании добавок в бетонный раствор и хорошей теплоизоляции ленточный фундамент можно заливать при температуре до -15⁰C.

Во время работ по укладке бетона, независимо от типа конструкции, требуется непрерывность работ до полной заливки монолита. Для успешного проведения работ необходимо рассчитать подачу нужного количества раствора и оптимальное количество рабочих.

Заливка по частям может привести к неравномерности свойств конструкции и снижению ее качества.

Перед заливкой раствора в опалубку убедитесь, что температура оптимальна – около 38⁰C. Если она превышает 40 градусов, скорость затвердевания снизится из-за ухудшения качества цемента. В результате потребуется слишком много времени для достижения критической прочности, жидкость в растворе может замерзнуть, и бетон потеряет свои свойства.

Ответ на вопрос, можно ли заливать бетон зимой, однозначно положительный. При правильном технологическом подходе эту работу можно проводить при самых низких температурах. Укладку без дополнительного подогрева можно производить при небольших морозах – для этого необходима хорошая теплоизоляция и предварительный подогрев бетонной смеси.

Заливка бетона зимой с использованием технически сложных методов

Оправданы высокотехнологичные методы зимнего бетонирования с использованием утепленной опалубки, нагревательных электродов, прокладки нагревательных кабелей 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 следует засыпать крупный заполнитель, затем песок и цемент.

Совет: В зимний период рекомендуется использовать портландцемент марки не ниже М400.

В бытовых условиях применение прогретого бетона или прокладка камер с горячей водой не выгодны; для успешного проведения бетонных работ зимой на первый план выходят специальные противоморозные добавки.

Можно ли добавлять в бетон соль и модификаторы?

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 налета на готовом бетоне. Рекомендуется использовать комбинированные антифризы и пластификаторы.

Возможные последствия бетонирования в зимний период

Несоблюдение технологии нанесения в зимний период приведет к получению бетонных изделий с пониженной прочностью, трещинами, потёками 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%. После достижения бетоном критической прочности мороз перестает быть губительным для бетона и можно сократить меры по обогреву. Однако в это время еще нельзя снимать и загружать бетон.

Бетонные работы зимой, как правило, вынужденные, но и они имеют свои преимущества. При выборе методов зимнего строительства учитываются многие факторы: тип конструкции, состав бетонной смеси, имеющееся оборудование и экономический эффект от их использования. Противоморозные добавки желательны при выборе любого метода зимних бетонных работ.

Мы готовы предложить гибкую систему скидок, зависящую от объема заказов нашей продукции. Мы проконсультируем вас о том, где можно приобрести продукцию в вашем регионе.

8 (800) 550-52-82

Общие рекомендации по зимнему бетонированию

Перед началом работ важно точно знать, при каких температурных условиях будут проводиться работы. Также следует принять во внимание следующие советы:

Перед бетонированием очистите опалубку от снега и льда.
Лучше всего нагревать основание и арматуру с помощью обогревателей или инфракрасных обогревателей. Тающая почва будет источником дополнительного тепла для затвердевшей смеси.
Независимо от типа бетонируемой конструкции, важно непрерывно заливать смесь в опалубку.
Особое внимание следует уделить прогреву тонкостенных конструкций, где бетонная смесь очень быстро остывает.

Правильный выбор современных технологических мероприятий для зимнего бетонирования позволяет создать прочную и надежную бетонную конструкцию с требуемой прочностью.