Обзор противоморозных добавок в бетон — описание и свойства. Добавки, придающие бетону специальные свойства При какой температуре добавлять добавки в бетон

Заливка бетона – это неотъемлемая часть большинства строительных работ. Как известно, идеальный период для проведения ремонтных и строительных работ – это теплое время года и заливка бетона не является исключением из данного правила. Однако, что делать тем, кто решил продолжать строительство, несмотря на морозную погоду?

Заливка бетона в минусовую температуру в большинстве случаев противопоказана стандартами СНиП, так как сильный холод не дает в полной мере полимеризоваться составам, которые содержат в себе жидкость. Но в некоторых случаях, обстоятельства складываются таким образом, что бетон должен быть залит, несмотря ни на что. И вполне естественным является вопрос, можно ли заливать бетон при минусовой температуре?

Для областей, где отсутствует теплое время года или ситуаций, в которых зимнее строительство жизненно необходимо — существует несколько технологических решений, посредством которых, можно без ущерба для качества формировать бетонные конструкции. В данной статье вам будет предоставлена подробная инструкция о том, как залить бетон при минусовой температуре.

Заливка бетона

При минусовой температуре, жидкость в цементном растворе замерзает, и кристаллы льда разрывают кристаллическую решетку бетона, тем самым ослабляя прочность будущей конструкции. После оттаивания структура связей не восстанавливается, и конструкция теряет значительную часть прочностного потенциала, вплоть до полного разрушения.

Прямое воздействие минусовой температуры на бетонную конструкцию допустимо только после того, как она приобретет необходимое количество прочности, морозостойкости и т.д. В строительной терминологии, это значение называется порогом критической прочности – после его преодоления мороз не оказывает негативного влияния на структуру бетонной конструкции.

Порог критической прочности определяется в зависимости от марки бетонного раствора. Стандартная цементная смесь марки М400 должна набрать не менее 30% от своей максимальной прочности и чем ниже будет марка бетона, тем выше должен быть процент набранной .

Перед тем как заливать бетон в минусовую температуру, необходимо создать условия, которые будут препятствовать его замерзанию. Существует несколько технологий, которые помогают создать или поддержать необходимую для преодоления порога критической прочности температуру.

Среди них следует выделить следующие:

• Подогрев смеси . Перед тем как заливать бетон при минусовой температуре, раствор подогревается до определенного состояния, что дает ему возможность преодолеть предел критической прочности по мере остывания;
• Внутренний обогрев . Поддерживать плюсовую температуру в армированных железобетонных конструкциях можно посредством внутреннего электро-обогрева, который осуществляется за счет электроэнергии и металлических составляющих;
• Внешний обогрев . Создать необходимую для достижения критической прочности температуру, можно при помощи внешнего парового или ;
• Теплоизоляция . Заливка бетона при минус 5 градусах может осуществляться при помощи качественно утепленной опалубки, которая не выпускает тепло изнутри и дает холоду проникнуть внутрь;
• Применение специализированных добавок , которые препятствуют замерзанию воды.

Каждая из этих технологий обладает своими особенностями, которые необходимо учитывать, отдавая им свое предпочтение. Рассмотрим вышеперечисленные варианты более подробно.

Подогрев смеси

Бетонный раствор замешивается на подогретой воде, температура которой может составлять от 60 до 90 градусов. Данную технологию можно использовать только если температура окружающей среды не опускается ниже — 15 градусов. Это обстоятельство следует учитывать, если вы задаетесь вопросом, “При какой минусовой температуре можно заливать бетон?”

Специализированные смеси

В цементную смесь добавляются различные антифризы, которые предотвращают образование кристаллов льда. Чаще всего для этой цели используются хлористый кальций или хлорид натрия (поваренная соль), которые могут составлять не более 2% от общей массы компонентов. Если температура не опускается ниже 15 градусов мороза, то модифицирующие добавки спасут конструкцию от промерзания.

Обратите внимание!
Несмотря на то, что цена модифицирующих компонентов является вполне доступной – лучше всего приобретать заводские смеси, которые гарантируют технические качества продукта.
Самодельная рецептура, замешанная своими руками, может оказаться пустой тратой ресурсов.

Теплоизоляция

Если вы хотите залить фундамент при минусовой температуре, то можно обойтись без подогрева или сторонних добавок. Достаточно качественно теплоизолировать опалубку листовым или сыпучим утеплителем.

При кристаллизации бетонного раствора выделяется тепло, которого вполне достаточно для преодоления порога критической прочности, если опалубка собрана по принципу термоса. Однако данную технологию нежелательно использовать при слишком низких температурах.

Обратите внимание!
Теплоизоляционную опалубку можно использовать в совокупности с вышеперечисленными технологиями – таким образом, вы повысите их эффективность.

Внутренний и внешний обогрев

Внутренний обогрев осуществляется посредством подключения к армирующему каркасу переменного тока из специального трансформатора — металл разогревается и обогревает цементную смесь. Внешний обогрев состоит из специализированной передвижной опалубки, которая содержит в себе нагревательные элементы, которые питаются паром или электроэнергией.

Недостатками данной технологии являются высокая себестоимость конструкции – сказывается колоссальный расход ресурсов на обогрев. Также данную технологию нельзя использовать самостоятельно, так как без наличия необходимых знаний и оборудования, добиться необходимого эффекта невозможно.

Среди достоинств, следует отметить то, что вы можете не задумываться над вопросом, “До минус скольки можно заливать бетон?” – обогрев бетона позволяет осуществлять заливку при температуре до -25 градусов.

Итог

Правильный подход к вопросу, как залить бетон в минусовую температуру, дает возможность получить качественный результат даже в самых неблагоприятных условиях. В дальнейшем устранить небольшие погрешности и установить дополнительные элементы вам поможет резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне. Более подробную информацию по данной теме вы можете получить посредством просмотра видео в этой статье.

Прочность и долговечность любого здания зависит от фундамента, который служит ему опорой. В настоящее время самым востребованным в строительстве является бетонное основание, способное выдержать вес тяжёлой постройки. Поскольку после окончания строительства дома несущую конструкцию будет сложно ремонтировать, очень важно правильно залить фундамент, чтобы не допустить его проседания в грунт, а также образования на нём трещин и других дефектов.

При какой температуре можно заливать фундамент

Планируя сооружение несущей конструкции, необходимо учитывать погодные условия, марку и качество цемента. Немаловажную роль для обеспечения крепости бетона играют специальные добавки, позволяющие снизить температуру кристаллизации воды, а также поддержка оптимального рабочего режима в период затвердевания фундамента. После заливки основание схватывается в течение суток и далее набирает прочность за 28 дней. Стандартным для создания основания считается температурный диапазон от + 3 до + 25 °C. Известно, что чем теплее на улице, тем быстрее высыхает раствор, однако жара может быть опасна для свежего бетона.

Если при температуре от + 5 до 15 °C состав схватывается естественным образом, отдавая тепло окружающей среде, то в слишком жаркую погоду этого не происходит. В таких условиях бетонный каркас может начать формироваться, когда объём материала ещё увеличен. Остывая, поверхность начинает оседать, а уже образовавшаяся кристаллическая структура препятствует этому процессу. В результате из-за внутреннего напряжения фундамент может покрыться усадочными трещинами через 4–12 часов после заливки. Чтобы основание не крошилось при температуре больше + 25 °C, стоит использовать быстротвердеющий портландцемент, который через 5–6 часов заливки нужно полить водой и затенить старыми тряпками, картоном или опилками. Для замедления гидратации допустимо вводить модифицирующие добавки и пластификаторы. При появлении трещин требуется повторная трамбовка.

В жаркую погоду фундамент может покрыться трещинами

Можно ли заливать фундамент зимой

Самым благоприятным временем для сооружения несущей конструкции считается период с апреля по ноябрь. Однако ситуация может сложиться так, что заливку понадобится проводить зимой, ведь в некоторых регионах России лето практически отсутствует. Современные строительные технологии позволяют создавать прочные основания даже в холода. Возведение фундамента зимой особенно актуально на шатких грунтах. Дождавшись их промерзания, можно выкопать отличный котлован. Кроме того, на закупке строительных материалах не в сезон можно сэкономить определённую сумму. Чаще всего зимой возводятся ленточные основания с использованием бетонных блоков и конструкции из бетонных свай, предназначенные для лёгких деревянных объектов.

По разным оценкам за последние пять лет доля зимнего бетонирования в общем объёме строительства колеблется от 10 до 17%. Это солидный куш для производителей и поставщиков строительной химии, и, в частности, тех добавок, которые должны обеспечить эффективность процесса при отрицательных температурах. С другой стороны, именно производители повлияли на рост зимнего строительства. Интерес тут взаимный.

Как цементный раствор ведёт себя в морозы

Планируя зимние работы, стоит помнить, что обычный бетон для них не годится. В мороз допустимо применять только цемент со специальными присадками и модифицирующими добавками. Последние снижают расход воды примерно на 10–15%. При влажности воздуха в 60% и выше использовать модификаторы не рекомендуется, к тому же стоит помнить, что они могут вступать в реакцию с некоторыми металлами. Для обеспечения прочности конструкции бетон нужно прогревать в первые двое суток после заливки. Нужный температурный режим смеси может поддерживаться с помощью:

• термических пушек;
• специального греющего провода, укладываемого при заливке бетона;
• электродов (арматурных прутьев), на которые подаётся напряжение.

Существует также способ прогрева бетонной смеси с помощью сварочного аппарата, но он по своей сути сводится к использованию электродов и применим только при небольших объёмах заливки.

Подогревать разрешается только воду и наполнители, но не цемент, иначе он утратит свои качества.

Для зимних работ необходим бетон со специальными присадками

Обычно в регионах РФ не применяют раствор с температурой выше 21 ºC, с учётом того, что в атмосферу уйдёт 4,5–5 ºC. Поэтому для рабочего состава жидкость нагревается до 32 ºC. Более горячую воду сначала размешивают с наполнителями, а потом порционно - с цементом.

Возможна ли заливка бетона в мороз без подогревания

О том, можно ли заливать фундамент в холодную погоду без подогрева следует поговорить отдельно. Даже колебания температуры от +5 до 0 °C для бетонного раствора считаются зимними. В холодное время года при бетонировании важно обеспечить плавное затвердевание раствора не менее, чем на 60%. Это гарантирует сохранность структуры основания и его дозревание, когда придёт оттепель.

Однако прочность фундамент наберёт только при плюсовой температуре раствора, поэтому без искусственного подогревания для строительных работ нужно выбрать погожий зимний денёк. Немаловажное значение имеет и состав цемента: в так называемый холодный бетон входят противоморозные добавки, понижающие температуру замерзания воды. Для этих целей применяются хлористые калий и натрий в концентрации от 2 до 15%. Используя противоморозные модификаторы, демонтировать опалубку с раствором М200 можно уже при 40% прочности, М400 - при 20% и М300 - при 30%.

Видео: прогрев бетона фундамента зимой

Когда можно заливать фундамент весной

Тем, кто решил заняться сооружением фундамента ранней весной (до апреля), следует проявить осторожность. Сначала нужно дождаться оттаивания грунта и тепла, когда ночью температура не опускается ниже 0 °C. Также необходимо учитывать «просушку» дорог, длящуюся один-два месяца, во время которой тяжеловесной технике (автобетононасосам, шаландам, тонарам и прочим машинам) ограничивают движение по областным дорогам. Без перечисленного транспорта возвести монолитный фундамент невозможно. С апреля стоимость расходных материалов начинает расти.

Весной дороги размывает, поэтому тяжеловесная техника по ним пройти не сможет

Непоправимый ущерб конструкции могут нанести неожиданные заморозки, поэтому когда прогноз погоды нестабилен, а работы уже запланированы, рекомендуется подстраховаться приобретением противоморозных наполнителей. Даже при температуре воздуха +23 °C нормативную прочность бетон набирает только через три недели. При более низких температурах сроки заметно увеличиваются, в итоге с закладкой стен после заливки спешить нельзя.

Как показывает практика, дом, возведённый на голом грунте, стоит считаные годы. При отсутствии основания нижние блоки или деревянные венцы разрушаются из-за деформации почвы.

Можно ли заливать фундамент в дождь

В настоящее время дождь не повод для прекращения бетонирования, как это было в недалёком прошлом. Используя несложное оборудование и подходящую марку цемента, можно заливать фундамент и в сырую погоду. Сама по себе вода не оказывает негативного воздействия на раствор, просто до его застывания может произойти размывание и нарушение пропорций. Поэтому всё зависит от силы осадков.

Если площадку не заливает ливень, то для продолжения работы будет достаточно навеса. От мелкого дождя защитит обыкновенная полиэтиленовая плёнка, которую нужно использовать с осторожностью, потому что бетон застывает только на свежем воздухе. Разумеется, в тёплую и солнечную погоду раствор лучше насыщается углекислой кислотой и быстрее затвердевает, образуя прочное основание. Но и в сооружении фундаментов в дождь тоже есть свои плюсы, поскольку бетонная смесь становится более прочной при 80% влажности.

Полиэтиленовую пленку нельзя долго держать на поверхности, поскольку бетон не застывает без притока свежего воздуха

Как работать во время осадков

Главные требования к проводимым работам по заливке фундамента в дождь:

1. Содержание в растворе цементов М400, М500 и М600, созданных для работ при контакте с влагой.
2. Правильно подобранный способ укладки бетона. Необычная форма основания или его заглубление предполагает использование специальной техники, не допускающей образования пустот и вытесняющей лишнюю жидкость.
3. Использование гидроизоляции, которую можно снять не раньше двух-трёх дней.

Современный рынок предлагает широкий ассортимент строительных смесей с различными параметрами. Выпускаются быстро застывающие и долго застывающие составы, а также бетон с противоморозными добавками. Но заливка фундамента в экстремальных погодных условиях - это риск, который всегда нужно учитывать. При низкой температуре в основании могут образоваться трещины, а при осадках - размывание. Всё это может негативно сказаться на прочности конструкций.

Давайте попробуем ответить на этот вопрос, учитывая характеристики бетона и особенности его поведения при минусовой температуре.

Начну с того, что вода в бетоне нужна не только для его текучести, она также играет очень важную роль в процессе затвердевания.

При минусовой температуре окружающего воздуха, вода начинает превращаться в лед, вследствие чего, не только прекращает процесс твердения, но и способствует разрушению связей, которые образовались до ее замерзания.

Следует знать, что бетон может замерзнуть при температуре около -4 0 С. При температуре ниже +5 0 С – в разы замедляется процесс его твердения, и набор прочности откладывается до тех пор, пока не станет теплее. Так вот, чем дольше в процессе твердения будет застой, тем меньше прочности он наберет в итоге.

Это означает только одно – при минусовой температуре, нам необходимо создать такие условия, при которых бетон не только не будет замерзать, но и продолжит набирать свою прочность.

Давайте попробуем разобраться как это сделать.

Технология заливки бетона при минусовых температурах

Существует несколько технологий заливки бетона, когда температура окружающего воздуха ниже нуля:

• При помощи добавления в бетон противоморозных добавок
• При помощи электропрогрева бетона изнутри
• При помощи утепления объекта заливки

Использование добавок при заливке бетона

Использование противоморозных добавок в приготовленном бетоне очень распространено. Это связано с тем, в первую очередь, с небольшими затратами и их доступностью. А если Вы используете покупной бетон, то все необходимые противоморозные добавки в нем уже должны будут быть, в соответствии со значениями минусовой температуры.

Эти добавки содержат в себе различные химические примеси, на подобии солей монокарбоновых кислот, нитрит и формиат натрия и т.п., которые значительно ускоряют процессы твердения, увеличивают конечную прочность бетона, и самое главное – не дают воде, содержащейся в бетоне, замерзнуть.

Основными недостатками применения различного рода добавок в бетон, является то, что они хорошо справляются со своей работой только при небольшой минусовой температуре – около -5 0 С.

При больших морозах некоторые из добавок будут работать, но все равно твердение значительно замедлится и в конечном итоге будет недобор прочности бетона до 30%. Так же некоторые добавки агрессивны к металлической арматуре, и действуют на нее разрушающе.

Технология подогрева бетона в процессе его заливки

Подогрев бетона электричеством осуществляется двумя способами:

• Пропусканием тока через бетон с помощью электродов
• Пропусканием тока через заранее заложенный провод внутри бетона

Если кому-то интересна технология электропрогрева бетона в зимнее время , я подробно описывал ее в одной из моих статей. Поэтому здесь не буду заострять на этой технологии большого внимания.

Первый способ гораздо дешевле, так как в роле электродов может выступать арматура.

Если следовать правилам, то для этих целей необходимо дополнительное спецоборудование, но некоторые умельцы, вставив в бетон арматурные электроды подключают к ним сварочный аппарат, тем самым пропуская ток через бетон и нагревая его.

Стоит отметить, что армированный бетон прогревают напряжением до 127 В, а бетон без металлической арматуры можно греть напряжением до 380 В.

Второй способ подразумевает дополнительные затраты на специальный нагревательный кабель, который, как правило, необходимо уложить по арматурному каркасу и подключить к нему ток через специальные подстанции.

Этот способ гораздо дороже, но в тоже время – гораздо эффективнее чем подогрев бетона электродами.

Основным недостатком использования такого метода являются значительные финансовые расходы, и в тоже время, при прогреве бетона необходимо постоянно следить за его температурой. Высокая температура приведет к пересыханию бетона и может нанести значительный ущерб будущей конструкции.

При больших морозах необходимо дополнительное утепление опалубки или самого бетона.

Утепление бетона во время твердения

Кроме создания искусственного подогрева бетона, при небольшой минусовой температуре, можно применить стандартные методы утепления.

Утепляется, как правило, сама опалубка, если таковая присутствует, а также все видимые части бетона. Утепление производиться различными материалами, от обычных опилок до использования пенополистирола.

Одним из наиболее популярных способов утепления является создание, так называемого, шатра вокруг объекта бетонирования. Дополнительно внутрь такого шатра можно установить обогревательные пушки.

Недостатком такого метода является то, что бетон должен подаваться уже прогретым, а также обычное утепление, без дополнительного прогрева, будет малоэффективно при сильных морозах.

Вот мы и рассмотрели основные способы заливки бетона при минусовых температурах, ко всему этому хочется добавить, что частенько для этой цели используют не какой-то один конкретный способ, а планируется заранее комплекс мероприятий, начиная от добавления противоморозных добавок, и заканчивая прогревом с последующим утеплением.

Но несмотря на это, сам процесс заливки бетона в минусовую температуру – занятие не из дешевых, несмотря на то, что производители делают огромные «зимние скидки» на строительный материал.

В добавок к этому, очень сложно с помощью искусственного подогрева поддерживать постоянную комфортную температуру, и что не маловажно – температура должна быть равномерно распределена по всему объему заливки.

Внимание! Заливка бетона при минусовой температуре возможна только в том случае, если у Вас нет другого выбора, потому что минимальная температура окружающей среды в процессе затвердевания, без дополнительных вмешательств, весной должна составлять +5 0 С, а осенью - +10 0 С.

Для осени требования жестче, потому что основной срок твердения составляет 28 суток, а за это время осенняя температура воздуха может значительно упасть.

Фундамент – основополагающая конструкция, от качества которого зависят геометрические, технические и эксплуатационные характеристики возводимого сооружения. Из-за специфики процесса отвердевания заливкой бетонных и железобетонных фундаментов нежелательно заниматься зимой во избежание их деформации и преждевременного разрушения. Минусовые показания термометра существенно ограничивают строительство в наших широтах. Однако в случае необходимости заливка бетона при отрицательных температурах все же может быть успешно проведена, если выбран верный способ и с точностью соблюдена технология.

Особенности зимней «национальной» заливки

Капризы природы нередко вносят коррективы в планы застройки на отечественной территории. То проливной дождь мешает рытью котлована, то шквальный ветер прерывает , то стесняет наступление дачного сезона.

Первые заморозки вообще в корне меняют ход работ, особенно если планировалась заливка бетонного монолитного основания.

Бетонная фундаментная конструкция получается в результате твердения залитой в опалубку смеси. В ее составе фигурируют три практически равных по значению компонента: заполнитель и цемент с водой. Каждый из них вносит весомый вклад в формирование прочного ж/б сооружения.

По объему и массе в теле создаваемого искусственного камня преобладает заполнитель: песок, гравий, дресва, щебень, битый кирпич и т.д. По функциональным критериям лидирует связующее вещество - цемент, доля которого в составе меньше, чем доля заполнителя в 4 -7 раз. Однако именно он связывает сыпучие компоненты воедино, но действует только в паре с водой. По сути, вода настолько же важная составляющая бетонной смеси, как и цементный порошок.

Вода в бетонной смеси обволакивает мелкодисперсные частицы цемента, вовлекая его в процесс гидратации, следом за которым наступает стадия кристаллизации. Бетонная масса не застывает, как принято говорить. Она твердеет путем постепенной потери молекул воды, происходящей от периферии к центру. Правда, в «переходе» бетонной массы в искусственный камень участвуют не только компоненты раствора.

На правильное течение процессов немалое влияние оказывает окружающая среда:

• При значениях среднесуточной температуры от +15 до +25ºС твердение бетонной массы и набор прочности проходит в нормальном темпе. В указанном режиме бетон превращается в камень через указанные в нормативах 28 дней.
• При среднесуточных показаниях термометра +5ºС твердение замедляется. Требующейся прочности бетон достигнет примерно через 56 дней, если ощутимых колебаний температур не предвидится.
• При достижении 0ºС процесс твердения приостанавливается.
• При отрицательных температурах залитая в опалубку смесь замораживается. Если монолит уже успел набрать критическую прочность, то он после оттаивания весной он бетон вновь вступит в фазу твердения и продолжит ее до полноценного набора прочности.

Критическая прочность тесно связана с маркой цемента. Чем она выше, тем меньше суток необходимо бетонной смеси до ее набора.

В случае недостаточного набора прочности перед замораживанием качество бетонного монолита будет весьма сомнительным. Замерзающая в бетонной массе вода станет кристаллизоваться и увеличиваться в объеме.

В результате возникнет внутреннее давление, разрушающее связи внутри тела бетона. Увеличится пористость, из-за которой монолит будет больше пропускать в себя влаги и слабее противостоять морозам. Как следствие, сократятся эксплуатационные сроки или вовсе придется снова делать работу с ноля.

Минусовая температура и устройство фундамента

Спорить с погодными явлениями бессмысленно, к ним нужно грамотно приспосабливаться. Потому и возникла мысль о разработке методов устройства ж/б фундаментов в наших непростых климатических условиях, возможных для реализации в холодный период.

Отметим, что применение их увеличит бюджет строительства, потому в большинстве ситуаций рекомендовано прибегать к более рациональным вариантам устройства фундаментов. Например, использовать буронабивной способ или провести заводского производства.

В распоряжении тех, кого не устраивают альтернативные способы, есть несколько проверенных удачной практикой методик. Их назначение заключается в доведении бетона до состояния критической прочности перед замораживанием.

По типу воздействия их условно можно разделить на три группы:

• Обеспечение внешнего ухода за залитой в опалубку бетонной массой до стадии набора критической прочности.
• Повышение температуры внутри бетонной массы до момента достаточного твердения. Выполняется посредством электропрогрева.
• Введение в бетонный раствор модификаторов, понижающих точку замораживания воды или активизирующий процессы.

На выбор метода зимнего бетонирования влияет внушительное количество факторов, таких как имеющиеся на площадке источники электропитания, прогноз синоптиков на период твердения, возможность привести разогретый раствор. Исходя из местной конкретики, выбирается наилучший вариант. Самой экономичной из перечисленных позиций считается третья, т.е. заливка бетона при минусовой температуре без прогрева, предопределяющая внесение модификаторов в состав.

Как залить бетонный фундамент зимой

Чтобы знать, каким методом лучше воспользоваться для выдерживания бетона до критических показателей прочности, нужно знать их характерные особенности, ознакомиться с минусами и плюсами.

Заметим, что ряд способов используется в комплексе с каким-либо аналогом, чаще всего с предварительным механическим или электрическим нагревом компонентов бетонной смеси.

Внешние условия «для созревания»

Благоприятные для твердения внешние условия создаются снаружи объекта. Заключаются в поддержании температуры среды, окружающей бетон, на нормативном уровне.

Уход за залитым «в минус» бетоном осуществляется следующими способами:

• Метод «термоса». Наиболее распространенный и не слишком затратный вариант, состоящий в защите будущего фундамента от внешних воздействий и потерь тепла. Опалубку крайне оперативно заполняют бетонной смесью, разогретой выше стандартных показателей, быстро укрывают пароизоляционными и теплоизоляционными материалами. Изоляция не дает бетонной массе остывать. К тому же в процессе твердения бетон сам выделяет около 80 ккал тепловой энергии.
• Выдерживание залитого объекта в тепляках - искусственных укрытиях, оберегающих от внешней среды и позволяющих проводить мероприятия по дополнительному прогреву воздуха. Вокруг опалубки возводятся трубчатые каркасы, укрытые брезентом или обшитые фанерой. Если для повышения температуры внутри устанавливаются жаровни или тепловые пушки для поставки нагретого воздуха, то способ переходит в следующую категорию.
• Воздушный обогрев. Предполагает сооружение вокруг объекта замкнутого пространства. По минимуму опалубку закрывают шторами из брезента или подобного материала. Желательно, чтобы шторы были с теплоизоляцией для увеличения эффекта и сокращения затрат. В случае применения штор пар или поток воздуха из тепловой пушки поставляется в зазор между ними и опалубкой.

Нельзя не заметить, что реализация указанных методов увеличит бюджет строительства. Самый рациональный «термос» заставить купить укрывной материал. Сооружение тепляка еще дороже, а если к нему еще и обогревательную систему арендовать, то стоит задуматься о цифре расходов. Их применение целесообразно, если нет альтернативы типа и залить необходимо монолитную плиту под заморозку и весеннее размораживание.

Следует помнить, что многократное размораживание разрушительно для бетона, потому внешний обогрев обязательно следует довести до требующегося параметра твердения.

Способы обогрева бетонной массы

Вторая группа методов применяется преимущественно в индустриальном строительстве, т.к. нуждается в наличии источника энергии, в точных расчетах и в участи профессионального электрика. Правда, народные умельцы в поисках ответа на вопрос, можно ли заливать обычный бетон в опалубку при минусовой температуре, нашли весьма остроумный выход с поставкой энергии сварочным аппаратом. Но и для этого нужны хотя бы первоначальные навыки и познания в непростых строительных дисциплинах.

В технической документации способы электропрогрева бетона делятся на:

• Сквозные. Согласно чему бетон прогревается электрическими токами, которые поставляют проложенные внутри опалубки электроды, которые могут быть стержневыми или струнными. Бетон в этом случае играет роль сопротивления. Расстояние между электродами и подаваемая нагрузка должны быть точно рассчитаны, а целесообразность их применения безоговорочно доказана.
• Периферийные. Принцип заключается в нагревании поверхностных зон будущего фундамента. Тепловая энергия поставляется нагревательными приборами через присоединенные к опалубке ленточные электроды. Это может быть полосовая или листовая сталь. Внутрь массива тепло распространяется за счет теплопроводности смеси. Эффективно толща бетона прогревается на глубину 20см. Дальше меньше, но при этом формируются напряжения, существенно улучшающие критерии прочности.

Методы сквозного и периферийного электропрогрева используются в неармированных и мало армированных конструкциях, т.к. арматура влияет на разогревающий эффект. При густой установке арматурных прутков токи будут замыкаться на электроды, да и формируемое поле будет неравномерным.

Электроды по окончании прогрева навсегда остаются в конструкции. В списке периферийных методик самой известной является применение греющей опалубки и инфракрасных матов, укладываемых поверх сооружаемого основания.

Наиболее рациональным способом прогрева бетона признано выдерживание с помощью электрического кабеля. Греющий провод можно проложить в конструкциях любой сложности и объема, не зависимо от частоты армирования.

Минус греющих технологий состоит в возможности пересушить бетон, потому для проведения требуются расчеты и регулярный контроль температурного состояния конструкции.

Введение добавок в бетонный раствор

Введение добавок - самый простой и дешевый способ бетонирования при минусовых температурах. Согласно нему заливка бетона зимой может выполняться без применения прогрева. Однако метод вполне может дополнять тепловую обработку внутреннего или наружного типа. Даже при использовании его вкупе с обогревом твердеющего фундамента паром, воздухом, электричеством ощущается снижение расходов.

В идеале обогащение раствора добавками лучше всего сочетать с сооружением простейшего «термоса» с утолщением теплоизоляционной оболочки на участках с меньшей толщиной, на углах и прочих выступающих частях.

Добавки, применяемые в «зимних» бетонных растворах делятся на два класса:

• Вещества и химические соединения, понижающие точку замерзания жидкости в растворе. Обеспечивают нормальное твердение при минусовых температурах. К ним отнесены поташ, хлорид кальция, хлорид натрия, нитрит натрия, их сочетания и подобные вещества. Вид добавки определяют, исходя из требований к температуре твердения раствора.
• Вещества и химические соединения, ускоряющие процесс твердения. К ним отнесены поташ, модификаторы с основой из смеси хлорида кальция с мочевиной или нитрит-нитратом кальция, его же с хлоридом натрия, одним нитрит-нитратом кальция и др.

Химические соединения вводятся в объеме от 2 до 10% от массы цементного порошка. Количество добавок подбирают, ориентируясь на ожидаемую температуру твердения искусственного камня.

В принципе, применение противоморозных добавок позволяет проводить бетонирование и при -25ºС. Но подобные эксперименты не рекомендованы строителям объектов частного сектора. На самом деле к ним прибегают поздней осенью при единичных первых заморозках или ранней весной, если бетонный камень обязательно должен отвердеть к определенному сроку, а альтернативных вариантов не имеется.

Распространенные противоморозные добавки для заливки бетона:

• Поташ или иначе углекислый калий (К 2 СО 3). Самый востребованный и простой в применении модификатор «зимнего» бетона. Его использование в приоритете из-за отсутствия коррозии арматуры. Для поташа не характерно появление соляных разводов на поверхности бетона. Именно поташ гарантирует твердение бетона при показаниях термометра до -25°С. Недостаток его введения состоит в ускорении темпов схватывания, из-за чего управиться с заливкой смеси нужно будет максимум за 50 минут. С целью сохранения пластичности для удобства заливки в раствор с поташом добавляют мылонафт или сульфитно-спиртовую барду в объеме 3% от массы цементного порошка.
• Нитрит натрия, иначе соль азотистой кислоты (NaNO 2). Обеспечивает бетону стабильный набор прочности при температуре до -18,5°С. Соединение обладает антикоррозионными свойствами, повышает интенсивность твердения. Минус в появлении выцветов на поверхности бетонной конструкции.
• Хлорид кальция (CaCl 2), позволяющий проводить бетонирование при температурах до -20°С и ускоряющий схватывание бетона. При необходимости введения в бетон вещества в количестве более 3% необходимо увеличивать марку цементного порошка. Недостаток применения заключается в появлении высолов на поверхности бетонной конструкции.

Приготовление смесей с противоморозными добавками производится особым порядком. Сначала перемешивается заполнитель с основной частью воды. Затем после легкого перемешивания добавляют цемент и воду с разведенными в ней химическими соединениями. Время перемешивания увеличивают в 1,5 раза по сравнению со стандартным периодом.

Поташ в объеме 3-4% от массы сухого состава добавляется в бетонные растворы, если отношение вяжущего вещества к заполнителю 1:3, нитрит нитрата в объеме 5-10%. Оба противоморозных средства не рекомендовано использовать в заливке конструкций, эксплуатируемых в обводненной или очень влажной среде, т.к. они способствуют образованию щелочей в бетоне.

В заливке ответственных сооружений лучше использовать холодные бетоны, приготовленные механическим способом в заводских условиях. Их пропорции с точностью рассчитываются с ориентиром на конкретную температуру и влажность воздуха в период заливки.

Приготовляют холодные смеси на горячей воде, доля добавок вводится в четком соответствии с погодными условиями и с типом сооружаемой конструкции.

Методы заливки бетона в зимний период:

Зимнее бетонирование с устройством тепляка:

Противоморозное средство для зимнего бетонирования:

Перед заливкой растворов с противоморозными добавками не обязательно прогревать дно котлована или траншеи, вырытой под фундамент. Перед заливкой подогреваемых составов прогрев дна обязателен во избежание неровностей, которые могут получиться из-за растаявшего в грунте льда. Заливка должна выполняться в один день, в идеале в один прием.

Если перерывов не избежать, интервалы между заливками бетонного раствора необходимо свести к минимуму. При соблюдении технологических тонкостей бетонный монолит наберет необходимый запас прочности, законсервируется на зиму и продолжит твердение с приходом теплого времени. Весной можно будет приступить к возведению стен по готовому надежному основанию.

Созревание бетона значительно замедляется при температуре ниже +5°C, при минусовой полностью останавливается. Это связано с замерзанием и кристаллизацией воды, входящей в раствор. Но строители часто вынуждены продолжать работы и в холодное время года. Проблему с застыванием в неблагоприятных условиях решают внесением особых противоморозных добавок. При использовании этого способа нужно учитывать, что прочность материала с такими примесями при низкой температуре составляет не более 30% от проектной, полную он наберет после оттаивания.

Преимущества, которые дает применение противоморозных компонентов:

• возможность производить работы, связанные с замешиванием бетона, в любое время года;
• повышаются многие важные характеристики материала - плотность, влаго- и морозоустойчивость;
• увеличиваются пластичность, подвижность и стабильность раствора, не появляются трещины после его застывания;
• предотвращается расслаивание смеси;
• более низкая стоимость по сравнению с альтернативными способами борьбы с замедлением созревания;
• снижается риск усадки.

Недостатки применения противоморозных добавок:

• больше расход вяжущего компонента (цемента) - за счет этого, а также из-за необходимости затрат на сами присадки бетон получается дороже;
• некоторые вещества, ускоряющие застывание при низкой температуре, ядовиты;
• созревание ускоряется, но при этом может замедляться набор прочности.

Виды антифризов

По воздействию на бетон различают противоморозные добавки:

• антифризы и ускорители - способствуют понижению температуры замерзания воды в растворе;
• сульфаты - согревают смесь за счет выделения тепла в процессе реакции;
• комплексные - являются одновременно противоморозными компонентами, ускорителями затвердевания, пластификаторами бетонных, а также кладочных и штукатурных составов.

ПМД классифицируют по нижнему уровню температуры, при которой они эффективны: до -10, -15, -20 или -30°C.

Перечень веществ, ускоряющих созревание бетона при низкой температуре

В чистом виде или в составе готовых комплексных смесей как противоморозные добавки применяют:

1. Нитрит натрия. При температуре от 0 до -25°C, на таре должна быть надпись Яд. Является пожароопасным, запрещается использование этого компонента в сочетании с лигносульфоновыми кислотами, так как в результате их реакции образуются отравляющие газообразные соединения азота. Нитрит натрия продается в порошковом виде или растворе. Расход: 4-10 % от веса цемента в смеси.

2. Тетраборат натрия (бура, сульфатно-дрожжевая бражка) и карбонат кальция (поташ). Эти вещества рекомендуется применять вместе, так как углекислый кальций без буры понижает прочность готового бетона (до 30 %), провоцирует его растрескивание. Поташ вреден, обязательно соблюдать меры предосторожности. Требует пластификатора, расход: 5-10 % от веса цемента.

3. Формиат натрия. В продажу поступает в виде белого кристаллического порошка, хорошо растворяется в воде. При его использовании обязательно требуется пластификатор. Формиат натрия добавляют обычно вместе с порошковым или жидким лигносульфонатом нафталина, который является разжижителем смеси. Из-за содержания фенола и формальдегида его относят к опасным веществам. Расход формиата натрия: 2-3 % от веса цемента.

4. Аммиачная вода. Она продается в виде водного раствора с концентрацией 25 %, пригодна для применения при самых низких температурах (теоретически аммиачную воду возможно использовать даже при -100°C). Положительные свойства - не только не провоцирует коррозию, но, наоборот, создает на арматуре эффект защитной пленки, значительно повышает морозостойкость готовой конструкции. В теплое время года аммиак в виде газа испаряется из бетона и он становится таким же, как замешанный на обычной воде.

Комплексные средства

Комплексные добавки, пригодные для применения при температуре до -20°C:

• нитрит и нитрат кальция (ННК);
• нитрит кальция с мочевиной (НКМ);
• нитрит и нитрат кальция с мочевиной (ННКМ).

Комплексные морозостойкие добавки в бетон, пригодные до -30°C:

• нитрит, нитрат и хлорид кальция (ННХК);
• нитрит, нитрат и хлорид кальция с мочевиной (ННХКМ).

При соблюдении соотношения между солями и мочевиной в смеси 3:1 перечисленные противоморозные примеси не способствуют окислению арматуры, не понижают морозоустойчивость. Их не используют при изготовлении:

• пролетных конструкций из железобетона, если их длина более 6000 мм;
• изделий, на поверхности которых не допускается появление высолов;
• конструкций, подвергающихся действию коррозии сульфатного типа;
• сооружений, находящихся на расстоянии менее 100 м от источников постоянного тока высокого напряжения.

Комплексные ПМД можно делать из отдельных компонентов своими руками или приобрести готовые в жидком виде с уже подобранными пропорциями. Профессиональные комплексные растворы применять выгоднее за счет меньшего расхода. Несколько вариантов таких присадок:

• Ивитек - до -10°C.
• Фриз De Lux - до -15°C, при проведении кладочных, штукатурных работа, а также заливке стяжек.
• Гермес - до -30°C, дополнительные положительные свойства - снижает расход цемента на 10 %, увеличивает характеристики прочности на 14 %.
• Основит Сейфскрин SN1 - при возведении монолитных и сборно-монолитных конструкций и изделий из бетона или железобетона, подходит так же для добавления в кладочные, утепляющие и монтажные растворы.

Для эффективного и безопасного использования противоморозных жидкостей нужно соблюдать правила:

1. Добавляются в бетон с последней третью порции воды, которая должна быть подогрета.

2. В сухую смесь вносить нежелательно.

3. Для получения эффекта следует подождать некоторое время (до 15 минут). Это необходимо для равномерного распределения вещества.

4. Температура смеси при выходе из мешалки должна быть в пределах от +15 до +25С.

5. Во время снегопада над емкостью обязательно нужно установить навес. Иначе снег, попав в смесь, ухудшит ее свойства, так как изменит соотношение компонентов. Укладку при выпадении осадков производить нельзя. Если снегопад начинается во время заливки, то уже уложенный бетон закрывают слоем гидроизоляции.

6. При работах, связанных с добавлением антиморозных ингредиентов, а также при перемешивании обязательно использовать защитные средства: перчатки, очки. При попадании на кожу - промыть мыльной водой, в глаза - обильно прополоскать чистой водой и обратиться к врачу.

7. Ни в коем случае не выливать остатки ПМД на землю, в канализацию или водоемы.

Несмотря на внесения в состав смеси антиморозных компонентов, бетон в зимнее время рекомендуется укрывать и греть.

Противоморозная добавка своими руками

Если по каким-либо причинам нет возможности приобрести ПМД профессионального качества, то допустимо использовать обычную техническую соль - хлорид натрия. Дополнительное преимущество этого средства - уменьшает расход цемента. Недостаток - усиливает коррозию металла, поэтому нельзя применять соль для бетона, идущего на изготовление армированных изделий и конструкций, так как это ведет к отслаиванию каркаса, ухудшению характеристик. Расход соли в зависимости от температуры воздуха на стройплощадке:

• не ниже -5°C - не более 2 % от массы раствора;
• от -5 до -15°C - до 4 %.

При использовании вместо готовых ПМД технической соли набор прочности бетона происходит хуже - 100 % от проектной будет лишь через три месяца после заливки раствора с 2 % концентрацией соли. Если хлорида натрия влито до 4 %, то за это же время бетон наберет лишь 50 % прочности. Его допустимо применять в качестве самостоятельной добавки, но лучшего эффекта можно достичь в сочетании с хлоридом кальция. Его вводят в количестве 0,5 % от массы смеси при температуре до -5°C и до 2%, если на улице от -5 до -15°C.

Стоимость

Цена зависит от состава и объема партии. Их можно купить в виде порошков, расфасованных в мешки по 25 и 50 кг, или жидкостей в канистрах по 10 или 20 л.

Минимальные цены на крупные партии противоморозных добавок в бетон:

С помощью различных составов можно своими силами решить проблему замедления и полной остановки созревания бетона при низкой температуре воздуха (ниже +5°C). Необходимость в их применении возникает, если по каким-либо причинам приходится продолжать строительство и в зимний период времени.

Эта мера вынужденная и может повлечь за собой ухудшение технических характеристик. Многие компоненты ПМД сами являются ядовитыми веществами или способны выделять их со временем. Поэтому рекомендуется по возможности избегать внесения в раствор этих средств, дополнять их пластификаторами.