При какой температуре возможна заливка бетона зимой. Обзор противоморозных добавок для бетонных смесей Какая противоморозная добавка лучше

Общие положения . Понятие «зимние условия» при производстве бетонных работ отличается от календарного. «Зимние условия» для конкретной стройки начинаются, когда среднесуточная температура наружного воздуха снижается до + 5°С, а в течение суток наблюдается ее падение ниже нуля.

При температуре ниже 0°С в бетоне прекращаются процессы гидратации, т.е. взаимодействие минералов цемента с водой. Твердение бетона приостанавливается, так как бетон замерзает, превращаясь в монолит, прочность которого обусловливается силами смерзания. В бетоне появляются внутренние напряжения, вызываемые увеличением объема свободной воды примерно на 9% при замерзании. Эти напряжения разрывают неокрепшие адгезионные связи между отдельными компонентами бетона, снижая его прочность. Свободная вода, замерзая на поверхности зерен заполнителей в виде тонкой пленки, препятствует сцеплению цементного теста с заполнителем. Это также ухудшает прочностные свойства бетона.

После оттаивания бетона твердение при положительной температуре возобновляется, но прочность оказывается ниже проектной, т.е. той, которая была бы достигнута при твердении в нормальных условиях. Снижаются и другие свойства бетона: плотность, долговечность, сцепление с арматурой и т. д. Свойства бетона ухудшаются тем значительнее, чем раньше после укладки произошло его замерзание. Если бетон к моменту замерзания наберет определенную прочность, то отрицательное влияние замораживания на его свойства невелико: после оттаивания прочность бетона может достигнуть проектной величины. В этом случае адгезионное сцепление между цементным тестом и заполнителем значительно больше внутренних напряжений. Поэтому вероятность деформаций в контактной зоне меньшая.

Минимальную прочность бетона к моменту его замерзания, достаточную для достижения им после оттаивания проектной прочности, называют критической. Эта прочность для бетонов в конструкциях с ненапрягаемой арматурой должна быть не менее 30...50% от проектной в зависимости от класса бетона и не ниже 50 кг/см2. В предварительно напряженных конструкциях она должна быть не ниже 70% от проектной. Если конструкции предполагается нагружать в зимний период, то к моменту замораживания прочность бетона в них должна достигнуть 100% от проектной величины.

Для получения в зимних условиях бетона проектного качества необходимо обеспечить для него температурно-влажностный режим, при котором физико-химические процессы твердения не нарушаются и не замедляются. Продолжительность поддерживания такого режима должна обеспечивать достижение критической или проектной прочности.

Задача «зимнего» бетонирования: получить бетон заданной прочности. Для этого выполняются общие мероприятия и различные технологии обеспечения нормального режима твердения бетона.

Общие мероприятия :

а) Работы ведутся на подогретой бетонной смеси. Эта смесь в момент укладки в конструкцию должна иметь положительную температуру, по величине обратную температуре окружающего воздуха. Это достигается подогревом воды, щебня и песка (паром) при приготовлении бетонной смеси на заводе.

б) Для исключения охлаждения в пути кузов самосвала закрывается сверху щитами, а снизу подогревается выхлопными газами от двигателя автомобиля через устроенное двойное дно кузова.

в) Бадьи и бункера накрываются деревянными утепленными крышками, а снаружи обшиваются. При сильных морозах их периодически прогревают паром. Бетононасосы устанавливают в отапливаемых помещениях. Перед началом работы через бетоновод прокачивается горячая вода. Звенья труб магистрального бетоновода при температуре ниже минус 10°С заключают в теплоизоляцию вместе с обогревающей грубой трубопровода.

г) Перед укладкой бетонной смеси опалубка и арматура очищаются от мусора, снега, наледи. Для этого при необходимости используется продувка горячим воздухом от калориферов или паром, а также промыв горячим паром с последующей продувкой горячим воздухом.

д) При морозах ниже минус 15°С арматуру из стержней диаметром более 25 мм и прокатных профилей отогревается до плюс 5°С, чтобы обеспечить хорошее сцепление бетона с арматурой. С этой же целью выступающие за пределы утепленной опалубки металлические элементы после отогрева утепляются на длине не менее 1,5 м от блока.

е) На качество бетона сильно влияет состояние основания, на которое его укладывают. Важно исключить раннее замораживание бетона в стыке с основанием и последующее деформации пучинистых грунтов основания.

До начала бетонирования фундаментов пучинистые грунты отогреваются паром, огневым способом или с помощью электричества. Не пучинистые грунты не прогревают. Температура укладываемой смеси должна быть как минимум на 10°С выше, чем температура грунта основания. Не допускается укладка бетонной смеси на замерзший грунт («промороженное» основание).

При необходимости укладки бетонной смеси на ранее уложенный и замерзший бетон он отогревается на глубину не менее 400 мм и предохраняется от промерзания до приобретения свежим бетоном критической прочности.

ж) При бетонировании, для уменьшения тепловых потерь, бетонная смесь укладывается небольшими участками по длине и ширине, чтобы ранее уложенные слои быстрее перекрывались новыми, и температура бетона не успевала опускаться ниже расчетной.

з) Бетонирование ведется круглосуточно без перерывов, так как подготовка замерзших рабочих швов весьма трудоемка и не всегда обеспечивается необходимое качество.

Технологии, обеспечивающие нормальный режим твердения бетона:

1. Применение химических добавок .

Химические добавки понижают температуру замерзания жидкой части бетонной смеси, обеспечивающая твердение бетона при температуре ниже 0°С, что увеличивает время набора прочности.

Этот метод относительно недорогой (дополнительные затраты по сравнению с обычными условиями (удорожание) около 16%) и широко применяется в строительстве. В качестве добавок используются: хлористый натрий, хлористый кальций, углекислый калий (поташ), нитрит натрия и др.

Добавки вводятся в бетонную смесь при ее приготовлении. В зависимости от их количества получают заданный эффект:

При 1–2% от веса цемента – ускорение твердения бетона;
- при 3–5% от веса цемента – понижение температуры замерзания на 5–10°С;
- при 10–15% от веса цемента – полное исключение замерзания «холодный бетон», но при этом набор прочности продолжается 40–90 суток.

2. Прогрев бетона .

а) Метод «термоса» . Используется тепло, выделяющееся при химических реакциях твердения бетона. Для этого конструкцию дополнительно утепляют.

Метод эффективен для массивных конструкций простой формы, особенно для заглубленных сооружений и конструкций на грунте и в грунте (фундаменты, стены подвалов, фундаменты под оборудование, полы на грунте и т. п.). Для усиления эффекта при приготовлении смеси используются цементы с повышенным тепловыделением.

б) Прогрев паром . Вокруг забетонированной конструкции устраивается «рубашка» из рубероида, деревянных или стальных щитов, под которую подается пар (рис. 4.52). «Рубашка» обеспечивает необходимый прогрев конструкции и влажность (не высушивает бетон).

Используется пар низкого давления 0,5 –0,7 атм. с температурой 80–90°С. Примерный режим паропрогрева: скорость подъема (градиент) температуры не более 5–10 град/ч; изотермический прогрев при температуре 80°С для бетонов на обычном портландцементе и 95°С – на шлакопортландцементе и пуццолановом цементе. Скорость остывания (градиент) бетона должна быть 10 град/ч. Паропрогрев бетона возможно вести до набора им проектной прочности, что особенно актуально для наших восточных и северных регионов, где «зимний период» составляет
8... 10 месяцев.

Метод применяется для прогрева различных бетонных конструкций, но лишь там, где имеется пар в необходимом количестве.

в) Электропрогрев . Внутренний – с помощью электродов. Тепло выделяется при прохождении электрического тока через сырую бетонную смесь. Электроды могут внедряться в свежеуложенный бетон или до бетонирования в конструкцию закладываются греющие провода. Количество электродов, греющих проводов в каждом случае определяется расчетом.

Достоинство способа – простота. Недостатки – сложность контроля (круглосуточное наблюдение) и высокая стоимость.

Наружный – тепло выделяется «греющей» опалубкой или греющими гибкими электрошнурами.

3. Бетонирование в «тепляках» . Над бетонируемой конструкцией или частью ее устраивают легкое каркасное ограждение из брезента, пленки и т.п. (шатер) и под него подается теплый воздух или нагреватели ставятся внутри шатра. Под шатром (температура плюс 5–10 °С) бетонирование выполняется в обычных условиях.

В зависимости от задания тепляк может «работать» 3–16 суток, до набора бетоном 50% проектной (расчетной) прочности или все расчетные 28 суток.

4. Обогрев бетона инфракрасными лучами (проникающий прогрев) .

Особенность метода в том, что передача тепла бетону (прогрев) происходит на всю толщину конструкции одновременно и с одинаковой интенсивностью (рис. 4.53).

Для обогрева монолитного бетона применяют ТЭНы типа НВСЖ (нагреватель воздушный сушильный жаростойкий) или НВС (нагреватель воздушный сушильный). Мощность этих обогревателей на 1 м длины колеблется от 0,6 до 1,2 кВт, температура излучающих поверхностей – от 300 до 600°С. ТЭНы работают при напряжении 127, 220 и 380 В.

Карборундовые излучатели имеют мощность до 10 кВт/ч, а их рабочая температура достигает 1300–1500 °С.

Оптимальное расстояние между инфракрасной установкой и обогреваемой поверхностью 1–1,2 м.

Обогревать инфракрасными излучателями можно как открытые поверхности бетона, так и через опалубку. Для лучшего поглощения инфракрасного излучения поверхность опалубки покрывают черным матовым лаком. Температура на поверхности бетона не должна превышать 80–90°С. Чтобы исключить интенсивное испарение влаги из бетона, открытые поверхности закрывают полиэтиленовой пленкой, пергамином или рубероидом.

Инфракрасные установки ставят на таком расстоянии друг от друга, чтобы прогреть все участки бетонной поверхности. Прогрев бетона инфракрасными лучами условно делят на три периода: выдержку бетона и его разогрев; изотермический прогрев; остывание.

Способ применяют для термообработки бетона в тонкостенных конструкциях с большим модулем поверхности (например, стен, бетонируемых в скользящей опалубке, плит, балок). Этот метод применяют также для отогрева замерзшего бетона в рабочих швах, при укладке бетона в штрабы, а также для отогрева арматуры, закладных деталей и «активной» поверхности опалубки-облицовки перед укладкой в нее бетона.

Источник : Технология строительных процессов. Снарский В.И.

От прочности фундамента напрямую зависит надежность и долговечность всего строения. Планируя подобный «нулевой» цикл ст роительных работ, необходимо учитывать множество факторов. Особенно важное значение приобретает информация, при какой температуре можно заливать фундамент.

Если не учесть погодные условия во время процесса , качество и марку раствора, применение добавок, которые способны понизить температурную кристаллизацию воды, мероприятия по по ддержанию необходимых режимов для созревания бетона, то работа может быть проведена напрасно, и возведенная основа здания начнет крошиться сразу же после затвердевания.

Некоторые владельцы загородных участков торопятся возводить на своей новообретенной территории капитальные сооружения, не обращая внимания на время года. В некоторых, довольно редких случаях это бывает оправдано, однако, сложностей при таком подходе немало, и они начинаются уже на стадии подготовительных работ.

Вне зависимости от времени года подготовительные мероприятия будут включать целый перечень обязательных работ:

• Место, где будет устраиваться фундамент под возведение сооружения, должно быть очищено от верхнего слоя почвы и размечено соответствующим образом. Снять верхние слои грунта в морозную погоду – достаточно трудоемкая задача.
• Когда общее место будет определено, производится разметка внутренних границ траншеи, которую необходимо вырыть под фундамент. Глубина ее должна составлять от 500 до 800 мм — эта величина будет зависеть от типа грунтов местности, где ведется строительство, глубины их промерзания, особенностей возводимого здания (его этажности, материала стен и крыши и т.п .) Землеройную технику для отрывки узких и достаточно глубоких траншей с ровными стенками применить можно далеко не всегда. Ручное же выкапывание мёрзлого грунта – еще одна сложность при проведении зимних работ.
• На дно котлована-траншеи укладывается гидроизолирующая и укрепляющая подушка. Первым укладывается песок и хорошо утрамбовывается, толщина слоя может быть от 100 до 150 мм. На него засыпается щебенка и тоже хорошо уплотняется. Очень часто зимой и песок, и гравий находятся в «прихваченном» морозом состоянии. Существует большая вероятность, что с подъемом температуры подушка может потерять необходимую плотность, даже при самом качественной трамбовке.

• Кроме того, нет полной уверенности, что при общем оттаивании грунта весной и возможных при этом его движениях всю конструкцию возводимого фундамента не «поведет », а это может привести к образованию внутренних напряжений и трещин.
• Следующим шагом идет установка или деревянных щитов, которая гидроизолируется плотной полиэтиленовой пленкой . На сильном морозе полиэтилен нередко теряет эластичность, становится ломким, и гидроизоляция может получить повреждения.

• Может использоваться и несъемная опалубка из экструдированного пенополистирола, которая, помимо своей прямой функции, выполняет еще и роль утеплителя.

• Далее, в опалубку необходимо установить арматурную конструкцию, которая сваривается или скручивается стальной проволокой. Арматура для этой конструкции берется толщиной от 10 до 15 мм. Нельзя забывать, что арматурная сталь имеет достаточно значительный коэффициент линейного термического расширения. Сваренный на сильном морозе арматурный каркас обязательно будет стремиться к изменению размеров при повышении температур. Это – еще одна весомая «добавка» к ненужным внутренним напряжениям конструкции фундамента.

Тем не менее, как уже упоминалось, бывают ситуации, когда, в силу тех или иных причин, возведение фундамента в зимний сезон является оправданным:

• Это может быть вызвано особенностями грунтов. Если в местности, где проводится стройка, преобладают песчаные сыпучие грунты, то, лучше проводить возведение фундамента в промерзлой твердой почве, которая сохраняет нужную для котлована форму.
• Не следует сбрасывать со счетов невозможность проведения стройки летом по причине особых климатических условий региона.
• В ряде местностей из-за слабой развитости дорожных сетей доставка больших объемов строительных материалов или передвижение тяжелой специальной техники возможно лишь по замерзшему грунту.
• Иногда к зимней стройке прибегают в целях экономии средств, так как в этот период снижаются цены на необходимые материалы. Это будет выгодно в том случае, если работа будет проводиться самостоятельно.
• Часто появляется возможность экономии за счет снижения строительными фирмами стоимости услуг, в связи с резким снижением спроса на их деятельность в холодное время года.

Когда все подготовительные процессы будут закончены, можно рассчитывать густоту и состав раствора, параметры которого будут зависеть от температуры, при которой он будет заливаться в опалубку.

Заливка фундамента бетоном

• Когда бы не проводилась заливка, раствор для фундамента не должен быть слишком тонкий, поэтому его чаще всего изготавливают из цемента и средней величины щебенки .
• Часто в раствор добавляют пластификаторы, которые улучшают состояние и прочность , увеличивают его сцепление с арматурными конструкциями, повышает влагостойкость фундамента.Кроме этого, как утверждают производители, при заливке пластификаторы снижают расход цементного раствора на 20%.

Благодаря тому, что пластификаторы положительно влияют на морозостойкость раствора, их очень часто добавляют и в тех случаях, когда приходится заливать фундамент пр и отрицательных температурах воздуха.

Оптимальные условия для заливки бетона — температура от 15 до 25 градусов

• По всем рекомендациям заливка бетона должна производиться при температуре не ниже 5 градусов – это, по сути, является критическим показателем для нормального созревания. Однако, и летняя жара тоже мало подходит для проведения этих строительных процессов. Оптимальным температурным режимом для заливки раствора в котлован является +15 ÷ 25 градусов. Такие условия позволят получить без лишних затрат и технологических приемов максимально прочную основу под возведение стен и в минимальные сроки.

• В случае, когда раствор изготавливается самостоятельно прямо на строительной площадке, все используемые для него материалы не должны быть в замороженном состоянии и не должны иметь в своем составе снега или кристаллов льда. Поэтому лучше их приобретать в фирмах, которые гарантированно обеспечивают им должное хранение.
• Раствор необходимо заливать и распределять по опалубке быстро, чтобы мороз не успел схватить влагу в растворе. Поэтому заливка всего объема производится в таких условиях только за один раз. Если фундамент имеет большой объем и площадь, то лучше воспользоваться предложениями профильных фирм, которые занимаются изготовлением, доставкой и выгрузкой необходимого раствора в подготовленную опалубку.

• Не рекомендовано проводить заливку бетона слоями, так как между ними, благодаря низким температурам, могут образоваться щели, что сделает фундамент менее прочным.

Если обстоятельства сложились таким образом, что приходится проводить работы в условиях критических температур, нужно знать, что процессы схватывания и затвердевания будут увеличены в несколько раз. Поэтому заливка фундамента в зимний период проводится только при крайней необходимости.

Ниже приведена таблица, из которой наглядно видно, как влияет температура окружающей среды на время созревания и полного набора необходимой прочности обычного бетонного раствора марки М200 – М300, изготовленного на основе портландцемента М-400 или М-500.

Примечания:

— процентные показатели рассчитаны в соотношении к эталонной прочности созревшего бетона данной марки.

— под значками (٭) указаны так называемые условные нормативно-безопасные сроки проведения распалубки залитой бетонной конструкции.

— значки (٭٭) – это сроки созревания для начала полностью безопасных дальнейших работ.

Чтобы обеспечить необходимый минимально допустимый температурный режим используют несколько технологий:

• Процесс пр оводится с подогреванием арматурной конструкции либо с установкой специальных обогревательных кабелей. В этом случае к фундаменту должно быть подведено соответствующее электрическое напряжение. Существует несколько технологий, как с применением токов высокого напряжения (до 380 вольт ) так и низкоточные (12 вольт ). Разогревшись, арматурная конструкция или греющий кабель не дадут смерзнуться влажному, не схватившемуся раствору.

Однако, такие методы оправданы только при масштабном промышленном строительстве – подобные технологии являются весьма опасными и требующими высочайшей квалификации специалистов. Кроме того, немаловажной будет являться затрата большого количества электроэнергии, а значит придется заплатить изрядную сумму. В итоге суммарный бюджет такого обустройства фундамента вряд ли приемлем для среднестатистического российского частного застройщика .

• Можно воспользоваться и другой технологией — это использование для устройства фундамента несъемной утепленной опалубки.

Для этого способа используются пустотелые блоки из экструдированного пенополистирола, которые удобно устанавливать друг на друга, благодаря имеющимся зубцам на боковых и верхних поверхностях . Они идеально совмещаются друг с другом, не оставляя щелей (своеобразный аналог детского конструктора «Lego» ). Во внутреннее пространство устанавливают арматурные конструкции, которые придают фундаменту требуемую общую жесткость .

С фундамента не снимают, а после затвердевания бетона поверхность затягивается армирующей сеткой-серпянкой, штукатурится и гидроизолируется .

Однако, такой подход лишь уменьшит негативное влияние отрицательных температур при созревании бетона, но не снимет проблему полностью.

• В любом случае для надежного схватывания залитого фундамента при минусовых температурах, сверху он обязательно закрывается плотной полиэтиленовой пленкой . Для этого возводят над ним временное сооружения из дерева или арматурных прутьев, которое также затягивают полиэтиленом. В получившемся закрытом помещении, внешне напоминающим парник, поддерживают необходимую для качественного застывания температуру с помощью тепловых пушек. Понятно, что и это потребует очень существенным материальных затрат.

Как можно убедиться, даже с экономической точки зрения проведение работ по заливке фундамента в зимнее время вызывает большие опасения. Поэтому прежде чем начинать такую работу во время холодов, нужно очень тщательно взвесить все финансовые риски и оправданность подобной спешки.

Видео: работы по «зимней» укладке бетона в фундамент

Являются ли «панацеей» противоморозные добавки?

Бытует весьма распространённое мнение, что проблему зимней заливки бетонного фундамента вполне можно решить использованием специальных соляных присадок в подготавливаемый раствор. Если судить по многочисленной рекламе, то стоит добавить этот компонент пр и замешивании, а дальше все пойдет своим чередом С этим стоит разобраться поподробнее.

Видео: один из вариантов противоморозной добавки в бетон

Прежде всего, необходимо уяснить, как, собственно, происходит процесс тв ердения и созревания бетонного камня.

Когда раствор залит в опалубку, он проходит до готовности через две стадии — это схватывание и отвердевание.

• Схватывается залитый бетон в течение 24 ÷ 30 часов. За это время жидкая консистенция переходит в твердое состояние, однако, она еще не имеет достаточной прочности. Именно в этот период начинают формироваться кристаллические связи , происходит связывание свободной воды и цементных составляющих раствора.
• Далее начинается второй этап — это окончательное отвердение, созревание и упрочнение бетонной конструкции — он проходит в течение намного более длительного срока. Этот период зависит от нескольких факторов, таких, как марка приготовленного раствора, уровень влажности и температурный режим, а также наличие специальных упрочнительных добавок.

Как говорилось выше, оптимальная температура для химических реакций обоих процессов варьируется от 15 до 25 градусов. Чем выше она в этом диапазоне, тем быстрее пройдет окончательная кристаллизация, переход воды в гелеобразное состояние. Но даже в оптимальных условиях о готовности фундамента можно говорить не ранее, чем через 4 недели – основа полностью готова для возведения стен.

Опасность отрицательных температур кроется в нескольких причинах:

• Во-первых, расширение замерзшей несвязанной цементом воды вызывает внутренне давление на пористую структуру бетона, что приводит к его разрушению. Особенно это становится заметным после повышения температуры до положительных отметок – такой бетон по прочности ни идет ни в какое сравнение с «нормальным».
• Во-вторых, сам по себе сложный химический процесс гидратации цемента требует определенного температурного режима. Уже при температуре ниже +5° С активность этих процессов снижается до критических отметок, и чем холоднее, тем более вялотекущим будет созревание бетона. И даже в этом случае такой «прерывистый» процес с с ущественно ухудшает качество готовой бетонной конструкции.

Поташ — весьма распространенная добавка для повышения морозоустойчивости свежезалитого бетона

Чтобы в какой-то мере минимизировать негативное влияние мороза и разработаны специальные добавки. Технологи пытаются таким образом решить обе проблемы. Добавлением солевых растворов повышают плотность воды, резко снижая температуру ее кристаллизации. Специальные присадки, кроме того, предназначены для своеобразной катализации и дополнительного вовлечения воздуха в процессы химического вызревания бетонного камня в условиях отрицательных температур. Обычно подобные составы изготавливаются на основе поташа, лигносульфоната , гидрохлорида кальция, нитрита или формиата натрия.

Однако, если с замерзанием воды вопрос в той или иной мере решается положительно, то «обмануть» законы химии гораздо сложнее. Процесс с озревания все равно не отличается быстротой, и занимает намного больше времени, нежели в оптимальных условиях.

В таблице ниже для примера показаны ориентировочные сроки вызревания бетона в условиях отрицательных температур с применением противоморозных добавок:

Можно убедиться, что даже при — 5° о полной готовности бетонной конструкции может идти речь только спустя 3 месяца. При более холодной атмосфере срок еще больше возрастает.

Возникает вполне резонный вопрос: имеет ли для хозяина индивидуального участка смысл «завязываться» с зимней укладкой фундамента (если это не вызвано какими-то особыми обстоятельствами), тратить на это значительные материальные средства , физические усилия, если реальный выигрыш по времени практически недостижим. Тем более, что и с противоморозными добавками тоже все обстоит не так просто:

• Некоторые виды добавок вызывают активные коррозионные процессы на металлическом арматурном каркасе. Не все марки сталей подойдут для этих целей.
• Замешивание «зимнего» бетонного раствора – намного сложнее, нежели обычного. Провести такую работу вручную – попросту невозможно, так как требуется особо тщательное перемешивание компонентов до абсолютно однородной консистенции. Время замеса значительно возрастает, компоненты должны пройти определенную подготовку (разогрев до нужной температуры), необходим строго выверенный порядок подачи материалов в смеситель и т.д . нужна очень точная дозировка дополнительных присадок, зависящая и от марки бетона, и от температуры воздуха – здесь требуется профессиональный подход. Как вариант – доставка готового модифицированного раствора, изготовленного в заводских условиях – но это опять упирается в вопрос рентабельности подобного строительства.
• Даже с использованием присадок температура ниже -20° С все рано является критичной, а подобное резкое падение зимой, например, в ночное время – отнюдь не редкость.
• Нельзя заливать подобные растворы и в том случае, если внезапно началась оттепель, пошел дождь или относительная влажность воздуха подскочила выше отметки в 60%.
• Применение таких добавок вовсе не освобождает от необходимых мероприятий по устройству «парника» после заливки, и поддержания нужной температуры с помощью тепловых пушек. Если это невозможно, то фундамент пр идется закрыть утеплителями (например, слоем сухих опилок, травы или дернины, толщиной порядка 300 мм, а потом укрыть до созревания пленкой . Проводить распалубку все равно, скорее всего, придется только весной, по окончанию устойчивых холодов.

Уход за за литым фундаментом

Было бы серьезной ошибкой полагать, что даже в идеальных условиях можно лишь залить опалубку бетоном, а потом созревания. Как бы это странно ни звучало, но свежезалитый фундамент вс егда, при любых обстоятельствах нуждается в определенном уходе. Главными задачами подобных технологических мероприятий являются:

• Сведение к минимуму усадки залитой бетонной конструкции.
• Обеспечить наиболее оптимальные режимы для процесса вызревания.
• Максимально предохранить застывающий фундамент от перепадов температур, в том числе – суточных.
• Не допустить пересыхания залитого раствора, быстрого испарения несвязанной воды – это наверняка закончится растрескиванием поверхности.
• Создать защиту незастывшей и не набравшей прочности конструкции от механических повреждений.

Мероприятия по по добному уходу должны начинаться буквально с момента заливки фундамента, и могут считаться полностью исполненными только при наборе бетоном не менее 70% марочной прочности, то есть, при оптимальных сроках для снятия опалубки (как было указано в первой таблице).

• Сразу же после заливки следует убедиться в том, что не потеряла заданных геометрических форм – до первичного схватывания (первые 1 ÷ 2 часа) еще есть возможность внести коррективы.

• Никто не застрахован от внезапных дождей. Чтобы не допустить размыва неокрепшей поверхности или ее механических повреждений, сразу же после заливки следует укрыть поверхность полиэтиленовой пленкой , мешковиной или брезентом.
• Не стоит забывать, что слишком высокие температуры тоже достаточно губительны для нормального протекания процессов созревания. В первую очередь это связано с активным испарением воды, пересыханием поверхностного слоя и появлением трещин. Обязательно предпринимаются шаги по увлажнению поверхности и удержанию влаги. Помимо закрытия паронепроницаемой пленкой , иногда необходимо прибегать и к более радикальным мерам, например, после первичного схватывания закрывать поверхность слоем хорошо впитывающего влагу материала. Это могут быть мокрые опилки или грубая ткань – создается подобие постоянного влажного компресса под полиэтиленовым покровом.

Одним словом, для каждого температурного режима требуются свои меры по уходу за бетоном. Для удобства выбора необходимых, можно привести следующую таблицу:

Еще несколько важных замечаний:

• Даже если малозаглубленный ленточный фундамент заливался в идеальных для этого условиях, не следует оставлять его «голым» и ненагруженным на зиму. Это неизбежно приведет к началу поверхностных эрозионных процессов, и конструкция потеряет свою прочность, станет т рескаться и рассыпаться. Таким образом, необходимо так планировать строительные работы, чтобы в течение сезона перейти и к возведению стен на созданной основе .
• Сразу же после набора бетонной конструкцией необходимой 100% прочности, рекомендовано без отлагательства провести и . Подробнее об этих технологических процессах рассказано в соответствующих статьях нашего портала.

Какой можно сделать общий вывод?

Несмотря на то что современные строительные технологии, в принципе, позволяют проводить заливку фундамента при температурах, достаточно далеких от оптимальных 15— 25 градусов, наилучшим вариантом все же будет планирование подобных работ в наиболее благоприятных условиях. Так фундамент получится гарантированно надежный и качественный.Если все же обстоятельства вынуждают проводить «нулевой цикл» в иных условиях, следует точно соблюдать все технологические рекомендации по заливке и уходу за бетоном, применительно к реальному температурному режиму.

Видео: трудоемкость процессов заливки фундамента зимой

Существует серьёзное заблуждение, что противоморозные добавки потому и называются «противоморозными», что их надо использовать, когда за окном уже ниже нуля.

Однако, при любой температуре ниже +20°С происходит замедление схватывания, твердения и набора прочности бетона. Для наглядности это показано в таблице на примере бетона класса В25.

Набор прочности бетона В25 (в % в расчетной на 28 сутки)

Так что не нужно ждать понижения температуры ниже 0°С!

Необходимо применять противоморозные добавки уже при температуре ниже +10°С, только таким образом можно выполнить бетонные работы качественно и получить надёжное и долговечность бетонной конструкции!

В Европейской части России погодные условия в октябре-ноябре характерны пониженными температурами. Хотя за окном ещё нет 0°С и вода на улице не замерзает, но происходит значительное охлаждение воздуха и строительных конструкций. Ночью бетон аккумулирует холод, который и днем будет негативно влиять на химические процессы твердения бетона и общее качество проводимых строительных работ.

Если строительные работы на открытом воздухе или в не отапливаемых помещениях, не успели выполнить в теплое время года (температура +20°С ±2°С), то с приходом осени их приходится заканчивать, либо использовать противоморозные добавки.

Что влияет на схватывание и твердение бетона при пониженных температурах?

Давайте рассмотрим физические и химические процессы, которые протекают при выполнении бетонных, кладочных и штукатурных работ.

Бетон и цементный раствор в конструкциях должны набрать расчетную прочность, это необходимо для того, чтобы строительные конструкции выдерживали все эксплуатационные нагрузки и обеспечили долговременную безремонтную работу самого сооружения.

Материалы, приготовленные с использованием цемента в процессе укладки или нанесения проходят две фазы: схватывание и твердение.

1. Фаза схватывания - длится недолго (максимум несколько часов): вода в смеси вступает в реакцию с цементом, материал в своей массе теряет подвижность, структура становится хрупкой, но прочности смесь еще не набрала.
2. Фаза твердения - продолжается продолжительное время (иногда месяцами), но максимальный расчетный 100% набор прочности достигается на 28 сутки.

Немного теории и практики

При температуре ниже +5°С, вода в смеси не вступает в реакцию с цементом, не происходит процесса гидратации в смеси, вода через некоторое время испаряется и материал не набирает расчетной марочной прочности.

Это заметно на кладке стен, когда при нормальной температуре можно в первый день выложить 4 ряда кирпича и на второй день продолжать кладку, т.к. раствор схватился и начал твердеть, то при температуре от +10°С до +5°С – раствор в кладке на второй день еще мягкий, процесс схватывания происходит медленно или не начался. Это грозит разрушением стены под весом следующих рядов кладки.

В монолитных тонкостенных конструкциях после снятия опалубки на вторые или третьи сутки на поверхности бетона образуется многочисленные усадочные трещины.

При температуре ниже 0°С, вода в смеси замерзает и показатели прочности отражают прочность кристаллов льда в порах материалов, такие конструкции можно принимать в эксплуатацию только в условиях вечной мерзлоты, при оттаивании весной такие конструкцию разрушаются, потому что кристаллы льда разрывают структуру бетона, и несущая способность конструкции стремится к нулю.

Решением вопроса по производству работ при пониженных температурах является применение универсальных противоморозных добавок CEMMIX CemFrio и HotIce и ускорителя твердения CemFix . Добавки также являются пластификаторами, обеспечивают экономию цемента для получения требуемой марки смеси, сокращают время схватывания и твердения, обеспечивают ускоренный набор прочности.

Звоните на нашу горячую линию, и мы подберем подходящее именно Вам, лучшее решение по использованию добавок для бетона и проведению бетонных работ в условиях пониженных температур!

К атегория:

Бетонные работы в зимних условиях

Особенности бетонирования при отрицательных температурах

При производстве бетонных и железобетонных работ в зимних условиях при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, а также при бетонировании конструкций, расположенных в вечно-мерзлых грунтах, применяют способы бетонирования, позволяющие получать бетон необходимого качества.

Если не применять специальных способов бетонирования, то при замерзании бетона содержащаяся в нем свободная вода обращается в дед и твердение бетона прекращается. Если до замерзания твердение не началось, то не начнется и после него, если же началось, то практически приостанавливается до тех пор, пока свободная вода в бетоне будет находиться в замерзшем состоянии. Замерзшая в бетоне вода увеличивается в объеме приблизительно на 9%. Возникающее внутреннее давление льда разрывает слабые связи в незатвердевшем бетоне.

Вода, скапливающаяся на поверхности зерен крупного заполнителя, при замерзании образует тонкую ледяную пленку, нарушающую сцепление между заполнителем и раствором и снижающую прочность бетона. На арматуре образуется пленка льда, нарушающая сцепление арматуры с бетоном.

При оттаивании бетона находящийся в нем лед тает и твердение бетона возобновляется, но конечная прочность бетона, его плотность и сцепление с арматурой снижаются. Эти потери тем больше, чем в более раннем возрасте замерз бетон.

Наиболее опасно замерзание бетона в период схватывания цемента. Также вредно и многократное замораживание и оттаивание бетона в начале твердения, что бывает, когда оттепели сменяются заморозками. Прочность бетона к моменту замерзания или охлаждения ниже расчетных температур, так называемая критическая прочность, при которой конечная прочность не снижается или снижается незначительно, должна указываться в проекте производства работ или в технологической карте.

Для бетона без противоморозных добавок монолитных конструкций и монолитной части сборно-монолитных конструкций прочность к моменту замораживания должна составлять не менее 50% проектной при марке бетона 150, 40%-для бетонов марки 200- 300, 30% -для бетонов марок 400-500, 70% -независимо от марки бетона для конструкций, подвергающихся по окончании выдерживания замораживанию и оттаиванию, 80%-для бетона в предварительно напряженных конструкциях, 100% -для бетона конструкций, подвергающихся сразу после окончания выдерживания действию расчетного давления воды, и конструкций, к которым предъявляются специальные требования по морозостойкости и водонепроницаемости.

Для бетона с противоморозными добавками прочность к моменту его охлаждения до температуры, на которую рассчитано количество добавок, должна быть не менее 30% проектной при марке до 200, 25% -для бетона марки 300 и 20% -для бетона марки 400.

Условия и срок, к которому допускается замерзание бетона блоков массивных гидротехнических сооружений, указываются в проекте.

Бетон, достигший к моменту замерзания критической прочности, проектную прочность приобретает только после оттаивания и выдерживания при положительной температуре не менее 28 суток. В тех случаях, когда конструкции, забетонированные зимой (в том числе бетон сборных элементов с обычной и предварительно напряженной арматурой, входящих в состав сборно-монолитных конструкций), подлежат полному загружению при отрицательной температуре наружного воздуха, требуется выдержать бетон при положительной температуре до тех пор, пока не будет достигнута проектная прочность.

Величину прочности бетона в конструкции к моменту его замерзания определяют по минимальной прочности образца из контрольной серии.

Для получения необходимой прочности бетона проводят специальные мероприятия цр подготовке составляющих бетона и приготовлению бетонной смеси. Особое внимание уделяют защите забетонированных конструкций от непосредственного воздействия отрицательной температуры и ветра.

Необходимо, чтобы бетонная смесь, укладываемая в опалубку, имела определенную, заданную расчетом температуру.

Для защиты забетонированных конструкций от воздействия отрицательной температуры, создания искусственной тепловлажносхной среды для бетона, приготовленного на подогретых материалах, и выдерживания его в таких условиях до приобретения необходимой (критической) прочности применяют различные способы.

Бетон, уложенный в массивные конструкции зимой, наиболее часто выдерживают способом термоса, основанным на использовании утепленной опалубки, тепла подогретых составляющих бетонной смеси и тепла, выделяемого при схватывании и твердении цемента. Хорошо укрытый бетон остывает настолько медленно, что к моменту замерзания успевает набрать критическую прочность.

Для расширения области применения способа термоса используют предварительный электроразогрев бетонной смеси перед укладкой в опалубку, химические добавки-ускорители, цементы с повышенным тепловыделением и быстротвердеющие цементы, а также сочетают способ термоса с различными методами обогрева бетона, например с периферийным электропрогревом или обогревом конструкций.

При применении предварительного электроразогрева бетонной смеси температура разогрева для бетонов на портландцементах с содержанием трехкальциевого алюмината до 6% не должна превышать 80°С; на портландцементах с содержанием трехкальциевого алюмината более 6%-устанавливается строительной лабораторией после экспериментальной проверки; для бетонов на шлако-портландцементах - не должна превышать 90°G.

Бетонную смесь разогревают в специально оборудованных бункерах и бадьях, обеспечивающих ее равномерный прогрев, а также в оборудованных для этой цели кузовах автомобилей.

Часто при бетонировании фундаментов, расположенных в отдельных котлованах, способ термоса сочетают с использованием теплоотдачи талого грунта. В этом случае котлованы хорошо утепляют сверху, благодаря чему в них устанавливается небольшая положительная температура.

Бетон в тонких конструкциях остывает быстро, поэтому их приходится обогревать электрическим током, паром или теплым воздухом. Иногда в целях экономии электроэнергии сочетают способ термоса с обогревом.

Легкие бетоны на пористых заполнителях в зимних условиях выдерживают по способу термоса с предварительным электроразогревом бетонной смеси.

Кроме изложенных способов зимнего бетонирования, основанных на твердении бетона при положительной температуре, существует способ твердения бетона при отрицательной температуре. При этом бетонную смесь приготовляют с введением противоморозных добавок. Противоморозные добавки настолько понижают температуру замерзания воды, что обеспечивают твердение бетона при отрицательных температурах до -25°С. При выборе способа выдерживания бетона в первую очередь рассматривают возможность применения способа термоса, способа термоса с добавками - ускорителями твердения.

Если, применяя этот способ, невозможно получить требуемую прочность бетона в заданные сроки, то последовательно рассматривают возможность применения бетона с противоморозными добавками, способов электротермообработки, обогрева паром, теплым воздухом. В случае невозможности выдерживания бетона в конструкциях с помощью указанных мероприятий бетонные работы выполняют с применением тепляков.

Тот или иной способ производства бетонных и железобетонных работ в зимних условиях принимают на основе сравнительных технико-экономических расчетов.

К атегория: - Бетонные работы в зимних условиях

Особенности бетонирования заключаются в том, что бетонное основание не моментально становится прочным, а набирает этот показатель постепенно. Процесс набора прочности считается оптимальным, если бетон достиг проектного показателя за 28 дней. Но этот временной показатель зависит от некоторых фактором. А самым влиятельными является температурный и влажностный показатели. Тем более, что бытует мнение о невозможности заливать бетон в минус.

Особенности твердения бетона

Как же происходит набор прочности бетона? Самое простое объяснение - это потеря бетонной смесью влаги. Влагосодержание должно проходить равномерно, в соответствии с нормативными требованиями. А если температура не оптимальна, а приближается к минусу или отрицательная?

В этом случае бетон начнёт твердеть в течении нескольких часов только благодаря отдаче собственного тепла, а затем возможны два варианта:

• вода в микротрещинах и порах замёрзнет и начнёт расширяться, что приведёт не к твердению монолита, а к его растрескиванию;
• при очень низких температурах бетон сам замёрзнет и процесс набора прочности остановится до его полного оттаивания. Прочность после оттаивания обычно снижается, а срок эксплуатации всей конструкции становится меньше.

Ни первый, ни второй вариант строителей не устраивает. Поэтому стоит взвесить все за и против заливки бетона при минусовой температуре.

Организация работы зависит от того, с какой маркой бетона проводится работа. Для разных марок существует показатель критической прочности, который устанавливает процент от проектного значения, при котором заморозка бетона не нарушит его структуру на столько, чтобы повлиять на конечное значение прочности. Например, для марки бетона М300 этот процент равен 40%, а для марок более низких чем М200 - 50%.

Задача строителей: обеспечить такие условия застывания бетона, чтобы он успел достигнуть критической прочности до момента полного замерзания.

Существует несколько вариантов укладки бетона при минусовой температуре, когда требования по показателю критической прочности можно выполнить:

• применение электрического подогрева;
• способ термоса;
• введение противоморозных добавок;
• создание укрытий с поддержанием определённого режима или конвективный способ.

Этап изготовления и транспортировки зимой

Если не соблюдать всех технологических требований на каждом этапе создания бетонной конструкции зимой, можно потерять качество ещё на стадии формирования смеси или её транспортировки.

Температура транспортируемой смеси должна быть такой, чтобы в момент её выгрузки на строительном объекте она соответствовала проектной для данной марки и способа укладки. При использовании подогрева или добавок бетонная смесь может иметь температуру около 5 0 С, а если применятся вариант «термос», тогда необходимо обеспечить температуру 25 0 С.

Обратить внимание! Высокая температура снижает подвижность бетона.

Чтобы конечный продукт имел требуемую температуру, можно применить несколько технологий:

• использовать подогретую до высокой температуры воду;
• нагреть заполнитель - песок, щебень, гравий;
• прогрев паром всех компонентов во время смешивания в бетоносмесителе.

Обратить внимание! При изготовлении бетона на стройплощадке порядок работы такой: горячая вода в начале соединяется с заполнителем, а затем только вводится цемент.

Для сохранения температуры полученного бетона, в машинах утепляют кузов или используют тёплые контейнера. Но наиболее выгодный способ - это использование автобетоносмесителей, когда для затворения смеси применяют горячую воду прямо на строительной площадке.

В условиях, когда вовремя транспортировки смесь остыла, но не начала схватываться, её разогревают электродами до необходимой температуры.

Работа при минусовой температуре

Избежать бетонирования при минусовой температуре не удаётся, значит необходимо уменьшить время достижения критической прочности состава. Кроме уже перечисленных методов, часто идут по более простому пути и повышают марку бетона, но такой вариант требует тщательных расчётов и подбора компонентов.

При любом способе бетонирования зимой, следят за тем, чтобы внутри всей конструкции температура была выше 0 0 С в течении всего времени набора необходимого процента прочности.

Создание утепленного защитного сооружения или покрытие термоплёнкой с настилом из теплоизолирующих материалов, считается самым простым. В качестве материала для настила служат опилки, снег, торф. Они обеспечивают необходимую температуру, и требуется только контроль за влажностью.

При необходимости привести заливку бетона при минус 5 0 С, одного утепления может оказаться недостаточно. Эффективным вариантом может стать использование электрического тока, который обеспечит изотермический прогрев. В этом случае сама бетонная смесь становится частью электрической цепи как сопротивление. В ней электрическая энергия будет превращаться в тепловую. В качестве электродов используют стальную арматуру. Сами электроды могут располагаться внутри смеси и на её поверхности.

Электробогрев проводят не только с помощью электродов. Для этого используют ещё несколько способов и устройств, таких как:

• термоактивная опалубка;
• электрические отражательные печи;
• инфракрасные обогревательные приборы;
• цилиндрические приборы сопротивления.

В качестве обогревающего устройства может выступить любой электроприбор, генератор пара, индукционное поле. выбор прибора и метода прогрева зависит от следующих факторов:

• конструкция сооружения, её геометрические параметры;
• показатель критической прочности состава;
• наличие требуемой мощности электрического тока.

Противоморозные добавки

Менее затратным с точки зрения энергоресурсов считается введение добавок повышающих морозостойкость бетонной смеси. Противоморозные добавки могут составлять до 10% от общего объёма цемента в бетонной смеси. Они не дают бетону замёрзнуть и способствуют его набору прочности при температуре ниже 0 0 С.

Наиболее распространённые химические добавки в бетон при минусовой температуре это хлорид кальция или натрия, нитрат и сульфат натрия, поташ. В армированный бетон в качестве добавки используют поташ, который позволяет смеси твердеть при температуре -25 0 С. Иногда можно использовать, так называемый, холодный бетон. В нём количество добавок достигает 15% к массе цемент. Такой бетон защищается тепловой подушкой со всех сторон, чтобы обеспечить одинаковую температуру по всему объёму конструкции.

Нельзя применять противоморозные добавки, если сама конструкция будет эксплуатироваться при температуре более 60 0 С или в условиях агрессивной среды.

Работы по бетонированию в зимний период проводит можно, но это достаточно затратное и энергоёмкое мероприятие. Возможно стоит немного подождать, чтобы была возможность соблюдать все технологические требования.