Можно ли бетонировать в мороз

Рекомендации по зимней заливке бетонного монолита

Для сохранения технологических свойств свежего бетона при зимней заливке необходимо выполнять ряд простых рекомендаций.

1. Использовать бетоновозы для перевозки, рассчитывать время следования транспорта.
2. Не применять для укладки бетона в мороз транспортеры, открытые емкости.
3. Использовать подогрев арматуры, следить за своевременным удалением с нее снега и наледи.
4. Устраивать тепляки для поддержания температуры воздуха 10 – 11 С, что позволяет предотвратить промерзание бетона раньше достижения им критической прочности.

Необходимо организовать отопление соседних помещений, и прогревать места укладки, чтобы раствор не ложился на промерзшую землю или другие бетонные конструкции. При соблюдении этих правил прочность бетонного монолита останется в технологически допустимых пределах, материал не будет промерзать на этапе, когда это приводит к нарушению его структуры.

Порогом допустимой прочности для однократного замерзания считается показатель примерно в 5 Н/м. кв к моменту начала образования кристаллов льда. При проведении работ, во время которых сложно обеспечить положительные температуры, следует учитывать, что распалубка производится позже на столько дней, сколько твердеющий бетон оставался в замерзшем состоянии.

В целом работа с бетоном в суровых условиях низких температур влечет дополнительные сложности, но невозможно прекращать стройку на полгода всякий раз с наступлением осени, к тому же, у зимних работ есть и существенные плюсы:

1. Зимние скидки на строительные материалы и спад востребованности рабочей силы позволяют сэкономить.
2. Зимой можно бетонировать фундаменты на слабом или хрупком грунте.
3. Замерзшие подъездные пути позволяют без проблем доставить на стройку тяжелую технику и материалы.

Есть ли плюсы у зимних бетонных работ

Зимой основной враг качественного бетонирования – низкие температуры, которые оказывают негативное влияние на процессы, происходящие как при бетонировании, так и при твердении бетона.

Образование твердого вещества – бетона – происходит в результате реакции гидратации минералов, входящих в состав портландцемента. Чтобы эта реакция шла, необходима температура выше 0°С, поскольку при отрицательных температурах вода замерзает, и реакция гидратации прекращается.

Уже при температуре ниже 5°С скорость протекания реакции резко тормозится, и набор прочности бетона замедляется.

Низкие температуры вызывают следующие проблемы:

1. прекращение реакции гидратации;
2. рост внутреннего давления из-за промерзания и связанного с ним расширения материала;
3. образование кристаллов льда вокруг арматуры, что приводит к плохому сцеплению ее с бетоном;
4. получение бетона низкой прочности.

Основная задача зимой – обеспечить набор критической прочности бетона (30–50% от проектной прочности), после чего отрицательные температуры уже не оказывают негативного воздействия на бетон. Как правило, в оптимальных условиях критическая прочность достигается на 4–6-й день после укладки.

Поэтому зимой главное значение приобретает температура.

Температуру бетонной смеси измеряют до укладки, во время и после.

Целесообразно использование технически сложных способов зимнего бетонирования с применением утепленной опалубки, электродов для подогрева, укладки нагревающего кабеля и т.д. Эти методы требуют проведения тщательных предварительных расчетов.

№ группы	Представители	Оказываемое воздействие
1	Электролиты различного уровня силы, неэлектролиты, карбамид, многоатомные спирты.	Слабое, но при этом устойчивое ускорение процесса образования цементного камня.
2	Модифицирующие смеси на основе хлорида кальция.	Значительное увеличение скорости твердения бетона в сочетании с антифризовой защитой.
3	Трёхвалентные сульфаты на основе железа.	Быстрый набор прочности с выделением большого количества тепловой энергии.

Использование противоморозных добавок для бетона имеет ряд преимуществ:

• Доступная цена. Стоимость их использования выходит ниже вариантов применения электрического оборудования.
• Простота эксплуатации своими руками. По большому счёту вам достаточно просто добавить купленную смесь в раствор.

• Эффективный результат. Вы можете с помощью описываемых средств как защитить раствор от промерзания на период застывания, так и сократить период схватывания, чтобы цемент не успел испортиться.

Но есть и отрицательная сторона: с использованием антифризовых добавок можно бетонировать при морозе не ниже -10 градусов Цельсия, из-за чего иногда приходится сочетать их с другими методами защиты бетона от промерзания.

Инструкция реализации такого метода выглядит так:

1. Перед заливкой раствора прокладываем специальный одножильный провод, фиксируя его к элементам арматуры и опалубки, так чтобы он оказался внутри будущей конструкции.

2. Выводим концы наружу, в необогреваемую зону.
3. Подсоединяем к трансформатору.

4. Заливаем раствор и включаем систему.

Несмотря на некоторую трудоёмкость осуществления прогрева бетона электрическим проводом и немалую стоимость, он является наиболее эффективным, потому что:

• Спокойно выдерживает морозы до -30 градусов Цельсия.
• Обогревает всю структуру, а не только её верхнюю часть, как это происходит у последующих методов.

Так что вода в таком случае не замёрзнет, и в итоге только резка железобетона алмазными кругами сможет нанести какие либо повреждения.

Сооружение шатра

Данный способ предполагает установку шатра над бетонной стяжкой и прогрев её внутри тепловыми пушками.

Но тут сразу стоит отметить связанные с таким процессом сложности:

• Большая трудоёмкость.
• Высокая стоимость.
• Ограниченность применением только к горизонтальным поверхностям.
• Охват лишь верхней зоны всей конструкции.

Если накрыть стяжку полиэтиленовой плёнкой, досками или другими подручными материалами, то вы сможете защитить её от холода до -3 градусов Цельсия. Универсальным, конечно же, назвать такой вариант нельзя, но зато он прекрасно сочетается с другими методами прогрева, усиливая их, и не требует значительный вложений сил и финансов.

Цена миксера с бетоном в Москве обычно складывается из основных составляющих:

• льдинки по мере увеличения в размерах создают разрывы в твердеющей смеси, что приводит к разрыхлению монолита, снижению прочности, росту влагопроницаемости;
• при замерзании воды, которая естественно обволакивает частицы щебня и арматуру, сильно снижается сцепление цемента с твердыми поверхностями, а при оттаивании возникает водяная пленка, которая не дает цементу схватиться с заданной прочностью;
• продолжительность твердения бетона резко увеличивается, причем время на достижение заданной твердости растет в зависимости от циклов заморозки и разморозки. Разовое промерзание раствора или твердеющего бетона приводит к увеличению срока достижения технологической прочности на 15 – 20 %;
• целостность монолита гарантируется только в том случае, если товарный бетон достиг показателя критической прочности до замерзания.

Для разных марок бетона показатель критической прочности отличается весьма существенно. В проектном строительстве, где используется раствор высоких марок, например, М400, М500, критическая прочность должна достигать 30 % от проектной к моменту промерзания бетона. Это весьма серьезно, так как остается мало времени до достижения температурного порога.

Как заливать бетон без промерзания

Срок промерзания бетона при отрицательных температурах зависит от массы раствора, размерности монолита, содержания в нем воды. Первоначальная температура раствора имеет мало значения, поскольку в процессе заливки происходит интенсивный теплообмен с воздухом. Если для строительного проекта понадобилось купить бетон М400 и продержать его в опалубке примерно 3 дня при температуре 10 С, то вероятность промерзания в последующие морозные дни все равно остается высокой.

Зимний бетон, в который при производстве добавляются пластификаторы, сохраняет приемлемую пластичность, но при этом позднейшее промерзание приводит к нарушению целостности структуры и общей прочности готового монолита. Рыхлое тело фундамента или перекрытия в равной мере опасно с точки зрения потери прочности и последующего разрушения конструкции.

Достижение проектной прочности монолита при промерзании затягивается, при этом важно учитывать, что процесс гидратации и возникновения связей между цементом, щебнем, песком и арматурой изменяется из-за образования льда, замедленного испарения воды, превращения ее в кристаллы льда. Даже при температуре 5 С монолит будет твердеть почти в два раза дольше, чем при 20 С.

Технологически допустимые температуры свежего бетона рассчитываются, исходя из марки цемента, количества воды, добавок пластификаторов и иных реагентов. Но не следует забывать, что заливать бетон зимой следует с использованием тепляков, подогрева смеси и опалубки. Использовать горячую воду для добавления в раствор – серьезное нарушение технологии.

Подогрев раствора при зимнем бетонировании не должен привести к утрате свойств бетоном, поэтому следует выполнять рекомендации по температурному режиму – желательно, чтобы бетон не был нагрет выше 30 С, но при этом температура смеси должна оставаться в пределах 5 С. При перегреве начинается испарение воды, бетон теряет пластичность, впоследствии возникает излишняя усадка и более ранний набор прочности монолитом. Это приводит к потере прочности.

Зимний бетон в домашних условиях

В составе проекта производства работ разрабатываются мероприятия, которые обеспечивают:

1. Предотвращение замерзания бетонного раствора в период транспортировки, укладки и уплотнения.
2. Предупреждение замерзания свежеуложенного бетона вплоть до достижения критической прочности.
3. Благоприятные тепло-влажностные условия набора прочности твердеющего бетона.

Готовая бетонная смесь, поступающая на стройку, должна иметь температуру не ниже 5°С. Для этого замешивание производят на теплой (до 70°С) воде, а заполняющие материалы прогревают.

Поверхности под бетонирование и арматура должны быть прогреты близко к температуре бетонного раствора, для чего используется теплый или горячий воздух, но не пар и не вода.

При длительной транспортировке готовой бетонной смеси и невозможности использовать подогрев, применяют противоморозные добавки.

Различают два основных метода зимнего бетонирования:

1. теплый бетон;
2. холодный бетон.

Холодным называется бетон, который будет твердеть без подогревающих мероприятий. Обеспечить его твердение призваны специальные противоморозные добавки, которые снижают температуру замерзания воды и одновременно ускоряют реакции гидратации с тем, чтобы количество несвязанной воды в растворе как можно быстрее уменьшалось.

Широко распространенные противоморозные присадки – электролиты, соли Na и K, но их применение имеет некоторые ограничения:

1. натриевые соли не применяют в армированном бетоне, поскольку они приводят к коррозии арматуры;
2. некоторые виды портландцемента (например, высокощелочные или полученные из клинкера с высоким содержанием алюмосиликатов) не применяются совместно с электролитами;
3. соли натрия и калия не применяются в смесях с заполнителем потенциально реакционно-способных пород;
4. соли-электролиты должны проверяться опытным путем на образование высолов.

Современные комплексные противоморозные добавки не имеют недостатков солей-электролитов, обеспечивают возможность вести бетонные работы при низких температурах и обладают комплексным действием (не только противоморозным, но и пластифицирующим и другими).

Теплым называют бетон, который после укладки подвергается различным прогревающим и обогревающим процедурам.

При домашнем строительстве бетонирование в условиях отрицательных температур допустимо для объектов невысокой важности.

Для самостоятельных работ используют замес на подогретой (не выше 70°С) воде.

Порядок закладки компонентов бетонной смеси меняют: сначала в воду засыпают крупный заполнитель, затем песок и цемент.

В домашних условиях применение прогрева бетона или устройства тепляков не выгодно; на первый план выходят специальные противоморозные добавки, которые позволяют успешно проводить бетонные работы в зимнее время.

В зимнее время для понижения температуры замерзания свободной воды в бетонный раствор добавляют соль (хлорид натрия) или другие соли натрия и калия, которые работают как электролиты.

Применение солей может привести к коррозии арматуры и появлению высолов на готовом бетоне. Оптимальный вариант – использование комплексных противоморозных добавок и пластификаторов.

Доставка бетона для фундамента по Москве

Возможные последствия зимнего бетонирования

Если во время заливки фундамента температура воздуха снижается до минусовых отметок, то возможны следующие последствия:

• залитая плита не набирает прочность;
• даже разовое замерзание может повлечь снижение технологической прочности;
• внутри бетона скапливается вода, которая из жидкого агрегатного состояния превращается в лед;
• поверхностный слой со временем облупливается, что ведет к появлению трещин;
• образовавшийся в расщелинах бетона лед снижает сцепление отдельных составляющих, что также ведет к трещинам и расслоению поверхности.

При замерзании смеси в процессе заливки в расщелинах скапливается лед, который неминуемо увеличивается в размерах и создает разрывы. Это ведет к разрыхлению монолита и снижению прочности. В итоге начинает расти влагопроницаемость. Процесс гидратации воды приводит к поднятию скопившейся жидкости на поверхность бетона. Во время заморозков растрескиванию подвергается сначала верхний слой плиты.

Во внутренней части фундамента в результате химической реакции между цементом и водой выделяется тепло. Это помогает снизить риск промерзания бетона по глубине заливки.

Если работы проводились с соблюдением оптимальных температурных условий, но после их завершения на улице резко похолодало, то возможны следующие последствия:

• При временном понижении температуры сильных деформаций внутри и на поверхности залитого материала не происходит. При восстановлении погоды скопившийся в бетоне лед оттаивает. Вода никак не мешает продолжению процесса затвердевания.

• При резком понижении температуры воздуха страдает верхний залитый слой. Поверхность со временем облупляется из-за поднявшейся на самый верхний слой воды. Дело в том, что в этом случае водоцементное соотношение нарушается: внизу наблюдается недостаток влаги, а на поверхности излишек. При заморозках вода превращается в лед, что ведет к растрескиванию и повреждению конструкции.
• Если температура понижается надолго, то бетон может окончательно разрушиться. Это связано с полной остановкой процесса гидратации. Даже после оттепели прочность уже не восстановится. Остается только применять дополнительные меры защиты во время заморозков.

Если в раствор были добавлены дополнительные ингредиенты, но это не спасло ситуацию во время сильных заморозков, то наблюдаются такие последствия:

• При использовании в бетонной смеси дополнительных добавок некоторые характеристики фундамента снижаются, что влияет на уменьшение прочности конструкции. Это ведет к растрескиванию не только верхнего слоя, но и середины, а также основания.
• Из-за потери мощности бетонной конструкции возникает деформация.
• Бетон становится более подвержен перепаду температур, чем если бы был без специальных противоморозных добавок. Это ведет к образованию щелей и отверстий в основании конструкции. При попадании в них влаги происходит постепенное разрушение.

Вероятность замерзания бетона зависит от температуры воздуха во время заливки и во время набора прочности конструкции. Если работы проводятся при нормальных температурах, то для схватывания фундамента потребуется не менее 2 часов. Такое же время потребуется для затвердевания.

При отрицательных температурах воздуха бетон не набирает необходимой прочности. Если температура снижается, то схватывание поверхности не произойдет и возможно промерзание.

От типа используемой бетонной смеси и показателей влажности окружающей среды будет зависеть продолжительность затвердевания конструкции. При соблюдении технологических параметров работы полное затвердевание происходит уже через 27 — 30 дней. После этого срока не страшны заморозки. При неблагоприятных погодных условиях конструкция может замерзнуть даже спустя 2 месяца. После 3 — 4 месяцев схватывания морозы не страшны.

Несоблюдение технологий укладки бетона зимой приводит к получению бетонных изделий пониженной прочности, с трещинами, высолами и прочими дефектами, а также к плохому сцеплению с арматурой. Изделия получаются недолговечными в эксплуатации.

Бетонные работы зимой – чаще всего, вынужденная мера, но и в этом случае есть свои преимущества. При выборе технологии проведения зимних работ учитываются многие факторы: тип конструкций, состав бетонной смеси, наличие оборудования и экономический эффект от их применения. Противоморозные добавки желательны к применению при выборе любого метода ведения бетонных работ зимой.

---