Минимальная температура для заливки бетона: Как влияет температура на прочность бетона?

При какой температуре можно заливать бетон на улице: укладка фундамента

Из-за разных обстоятельств сроки строительства могут измениться, например, приходится переносить работы, требующие подходящей погоды. Прежде всего это относится к заливке монолитных бетонных конструкций. Этот материал изменяет показатели скорости схватывания в зависимости от температуры окружающей среды. В закрытом пространстве можно создать необходимый микроклимат, чтобы процесс застывания был равномерный. Для наружных работ нужно знать оптимальную температуру для заливки бетона на улице.

Содержание

1. При какой температуре можно заливать бетон на улице
2. Есть ли минимальные и максимальные ограничения для проведения работ
3. Влияние отрицательной температуры на твердение бетона
4. Как залить бетон зимой при низких температурах
5. Метод термоса
6. Электронагрев бетонной смеси
7. Паропрогрев бетона в зимнее время
8. Специальные противоморозные добавки для раствора
9. Особенности бетонирования в условиях сухого жаркого климата

При какой температуре можно заливать бетон на улице

Бетонный раствор используют для получения монолитной конструкции. Конструктивные элементы здания не должны иметь трещин, полостей или разрывов в результате твердения материала.

За 4 недели обычно набирается полная прочность. В это время происходит гидратация цемента в составе бетона. Первая стадия этого процесса – схватывание. Гранулы цемента реагируют на контакт с водой и образуют кристаллы, которые впоследствии скрепляются между собой. Этот процесс длится первые 7-10 часов.

Вторая стадия – твердение бетона (набор прочности). В реакцию с водой вступает клинкерная составляющая, формируя силикатную структуру будущего монолита. Небольшие кристаллы соединяются, образуя пористую поверхность.

Вода непрерывно участвует в процессе твердения, поэтому она не должна замерзать или испаряться. То есть нормальный процесс набора прочности не может проходить в жару или в холод.

Рекомендованная температура для работы с бетонным раствором составляет +20°C.

Приемлемая температура должна быть не только в первые 10 часов после заливки раствора, но и на протяжении 28 дней, пока монолит набирает прочность. Нагружать поверхность в этот период нельзя.

При несоблюдении температурного режима время ожидания увеличивается. Если продолжить работы, не дожидаясь полного затвердевания, монолит может покрыться трещинами, на поверхности образуется грибок, а вся конструкция станет непригодной для эксплуатации.

Есть ли минимальные и максимальные ограничения для проведения работ

Иногда обстоятельства складываются так, что работы необходимо проводить жарким летом или в мороз зимой. Существуют температурные показатели, за которые нельзя выходить.

Минимальная температура застывания бетона, при которой можно заливать раствор без добавления присадок и дополнительного подогрева составляет +5°C.

Минимальная температура, при которой заливают бетон без присадок -3°C (при этом температура раствора должна поддерживаться на уровне +10°C не менее трех дней).

Различные добавки и методы подогрева раствора или арматуры позволяют проводить заливку бетона при минусовой температуре.

Максимальная температура для работы с бетоном: +25°C. При более жаркой погоде работы проводят в разы быстрее, так как схватывание бетона происходит за меньшее время. Залитую поверхность дополнительно увлажняют каждые 2-3 часа.

Влияние отрицательной температуры на твердение бетона

При температуре выше +5°C гидратация цемента происходит нормально. Если температура внезапно опустится ниже 0°C, то вода в смеси замерзнет и процесс замрет. При этом в растворе останутся кристаллы, которые начали образовываться в теплой смеси. Зимний бетон твердеет значительно дольше. Если в него не добавлять присадок и не подогревать, то монолит будет неоднородный, с трещинами.

Если после замерзания раствор нагреть и растопить воду, то новые связи будут образовываться неправильно и монолит не получит необходимой прочности.

Как залить бетон зимой при низких температурах

Иногда строительные работы выполняют зимой. Например, при возведении здания на сыпучих грунтах. Заливка бетона зимой дешевле из-за уменьшения цены на работы и материалы. Минус работы в мороз – большой период застывания. Кроме добавления присадок, есть методы физического обогрева смеси или конструкции.

Метод термоса

Твердение цементного раствора – экзотермическая реакция, в результате которой выделяется большое количество тепла. Таким образом залитый раствор обогревает сам себя. Чтобы увеличить время остывания, залитую конструкцию укрывают теплоизоляционным материалом. Даже при температуре значительно ниже 0°C бетон успевает набрать прочность до полного охлаждения.

Изначально температура раствора должна быть не ниже +10°C. При нагреве до 25-45°C результат значительно лучше.

Чтобы избежать разрушения, в начале работ делают технологический расчет, в котором учитывают объем конструкции, среднесуточную температуру и теплопотери.

Электронагрев бетонной смеси

Этот метод позволяет прогреть смесь равномерно, при этом повышаются его прочность, увеличивается срок эксплуатации.

Метод основан на способности цемента проводить электричество. Электроды монтируют внутри раствора и на поверхности, от трансформатора подается напряжение. Параметры зависят от марки цемента, температуры воздуха, объема и формы конструкции.

Виды электродов для обогрева:

• Полосовые. Используют для нагрева горизонтальных конструкций. Представляют собой металлические полосы шириной до 5 см.
• Стержневые. Отрезки арматуры диаметром до 12 мм устанавливают рядами. Расстояние между стержнями определяют на практике.
• Струнные. Используют для вертикальных конструкций, представляют собой арматуру диаметром до 15 мм и длиной до 3 м.

Электроды размещают в залитом растворе по схеме: не ближе 3 см к опалубке, не ближе 10 см к технологическому шву, расстояние между стержнями электродов и стержнями каркасной арматуры – 5-15 см, минимальное расстояние между рабочими элементами – 20 см.

Обязательное условие электронагрева смеси – дополнительная теплоизоляция.

Электроды подключаются к генератору, подающему переменный ток. Постоянный ток при прогреве использовать нельзя, так как он провоцирует электролиз, и молекулы воды разрушаются, гидратации цемента не происходит.

Не рекомендуется использовать сварочный аппарат для подогрева, так как он может быстро выйти из строя.

Метод электроподогрева имеет ряд минусов:

• Большие затраты на расходные материалы (электроды остаются в монолите).
• Большие затраты на электроэнергию (порядка 1000 кВ на 3-5 м3 раствора).
• Необходимость проведения дополнительных расчетов.

Паропрогрев бетона в зимнее время

Метод применяют на объектах, где уже есть большой объем пара и недостаточно электроэнергии. Недостаток метода – большие теплопотери.

Пар доставляют к раствору через капиллярную опалубку, а также запусканием пара в тепляки и паровые рубашки. Давление и температура пара зависят от марки цемента, из которого сделан бетон.

Рубашка – это пространство между опалубкой и паронепроницаемой облицовкой, по которому под давлением циркулирует нагретый влажный воздух. Расстояние между местами подачи пара – не больше 2 м. Рубашками обогревают вертикальные конструкции, а также межэтажные перекрытия. Прогрев таким способом неравномерный, с большими теплопотерями.

Тепляк – съемная, переносная конструкция, которую используют для нагрева фундаментов, подошв здания. Пар подается в тепляк по шлангу.

Капиллярная опалубка – самый эффективный способ. Состоит из деревянных щитов с пазами, зашитыми металлическими полосками. Внизу щита расположен штуцер, через который подается пар. Снаружи щиты имеют дополнительное утепление. Такой способ имеет хорошие показатели теплообработки раствора.

Специальные противоморозные добавки для раствора

С целью повышения морозостойкости применяют специальные химические компоненты. Они дают возможность проводить работы до температуры -25°C.

Присадки – повышают гидратацию в условиях заморозков. Ускоряют схватывание и затвердевание в комплексе с дополнительным обогревом бетона.

Антифризы – составы, увеличивающие схватывающие свойства раствора при любых условиях работы. Добавки разделяют по основному действующему веществу, входящему в состав:

• Формиат натрия. Увеличивает скопление солей в монолите, используется только вместе с пластификаторами.
• Хлорид натрия. Провоцирует коррозию арматуры, препятствует быстрому загустению раствора. Подходит для смесей на основе портландцемента.
• Нитрит натрия. Не используют для глиноземных смесей. Работа с раствором становится возможна до -15°C.
• Карбонат кальция (поташ). Увеличивает диапазон температур для работы до -30о.

Пластификаторы – повышают плотность смеси, сокращая затраты на цемент и воду. Время работы с бетоном с этими добавками значительно больше, что позволяет не торопиться при укладке.

Ускоритель затвердевания – сокращают время работы, увеличивают прочность готовых монолитов, но уменьшают пластичность бетона.

Комплексные добавки – совмещают несколько способов улучшения морозостойких качеств.

Нюансы использования добавок:

• Учитывают условия эксплуатации бетонной конструкции. Например, если монолит будет подвергаться интенсивному воздействию газа, в состав бетонного раствора не должны входить добавки, полученные в результате реакции кальция и соляной кислоты.
• Самостоятельно смешивать присадки для улучшения разных свойств раствора не рекомендуется. Входящие в состав химические элементы могут негативно взаимодействовать друг с другом. Лучше использовать готовые комплексные присадки.
• Наличие выпускных и закладных элементов подразумевает использование антифриза. Он добавляется в раствор на этапе замешивания.

Особенности бетонирования в условиях сухого жаркого климата

Повышенная температура воздуха также нежелательна для работ по заливке бетонных конструкций. В процессе замешивания раствора нагреваются все составные части, поэтому схватывание происходит очень быстро.

Из-за высокой температуры и низкой влажности гидратация цемента ускоряется. Связи в молекулах образуются за слишком короткий промежуток времени, и бетон может начать схватываться еще до попадания в форму. Очень быстрое схватывание влечет ускорение экзотермической реакции. Зимой это становится только плюсом в работе. Летом в жару бетон нужно дополнительно охлаждать.

Первое правило работы летом: составные части бетонной смеси не должны находиться под открытым Солнцем до начала использования. Их лучше хранить в тени под навесом или накрыть брезентом.

Чтобы понизить температуру раствора, можно заливать в него холодную воду. При строительстве частного дома используют воду из колодца или скважины.

Некоторые строители добавляют куски льда в бетономешалку, чтобы охладить материалы. При этом обязательно учитывают водно-цементный состав.

По возможности укладку бетона производят вечером или ночью, чтобы избежать долгого попадания на поверхность прямых солнечных лучей. Сильный ветер также негативно влияет на процесс схватывания раствора. Готовую конструкцию накрывают полиэтиленом, чтобы предотвратить чрезмерный обдув.

Укрытие полиэтиленом имеет еще одну функцию: в жаркую погоду под материалом скапливается конденсат, который дополнительно увлажняет бетонную поверхность. Дополнительно нужно поливать всю конструкцию водой не реже одного раза в 2-3 часа. Рекомендуют делать непрерывное увлажнение монолита, например, с помощью системы садового полива.

Заливка бетона при отрицательных температурах: полезные рекомендации

Минимальная температура для заливки бетона — это приблизительно 5 °С. То есть этот показатель считается критическим – до этой цифры можно проводить любые работы с бетоном в обычном режиме. Однако необходимо помнить, что оптимальная температура для заливки бетона — 17-25 °С, так как такие условия позволяют получить максимальную прочность раствора. Если температура заливки бетона приблизилась к 5 °С, раствор, вероятно, окажется менее твердым и прочным и не достигнет заявленных для марки показателей. Еще при проведении работ при критических температурах следует помнить, что время затвердевания может увеличиться в разы.

Однако иногда появляется необходимость провести строительные работы в зимний период при отрицательных температурах. Причин может быть несколько:

• ограниченное время строительства в летний период из-за неблагоприятных климатических условий;
• необходимость заливки бетона на сыпучих грунтах;
• сезонное снижение цен на материалы, в том числе и на цемент;
• снижение стоимости проведения работ специализированными фирмами из-за невысокого спроса на их услуги.

Существуют две основные технологии, при помощи которых можно проводить бетонирование в холодное время года.

Первая заключается в том, что заливка бетона при отрицательных температурах производится на подогретую арматуру, в роли которой могут выступать обычные электроды. К арматуре присоединяется стандартный 12-вольтный кабель, через который поступает ток. Этого вполне достаточно для того, чтобы металлические пруты накалялись и разогревали раствор, не давая ему смерзнуться. Недостатки этого способа очевидны – помимо применения специальных материалов, придется потратить изрядную сумму на электроэнергию.

Кроме того, заливка бетона при отрицательных температурах может проводиться при помощи теплой опалубки. Суть данной технологии заключается в утеплении раствора специальными теплоизолирующими материалами, например пенопластом или минеральной ватой. Но и здесь есть свои минусы – укрывать бетон необходимо со всех сторон, что приводит к большому расходу вспомогательных материалов и увеличению времени проведения работ.

Заливка бетона при отрицательных температурах: общие рекомендации

1. Все материалы (песок, гравий), которые будут использоваться для получения раствора, не должны содержать льда и снега. Лучше всего их подогреть.
2. Все работы должны быть проведены за минимально возможный срок, для того чтобы раствор не успел замерзнуть.
3. При отрицательных температурах заливку бетона нужно производить за один раз. Частями производить заливку не рекомендуется, так как могут появиться щели между слоями, что сделает бетон менее прочным.
4. Увеличить скорость сцепления и затвердевания бетона помогут разные присадки, например поташ, нитрит натрия, лигносульфонат, хлорид кальция, формиат натрия и другие. Однако необходимо отметить, что каждая такая присадка обладает побочными эффектами. Например, хлорид кальция может вызвать коррозию арматуры.

Таким образом, можно сделать вывод, что заливка бетона при отрицательных температурах должна проводиться только в том случае, если нет возможности отложить этот этап строительных работ до наступления более благоприятных условий.

Заливка бетона в холодную погоду: предостерегающий урок для домовладельцев

Перейти к содержимому

Предыдущий Следующий

• Посмотреть увеличенное изображение

Немногие компоненты любого нового проекта строительства или реконструкции остаются незамеченными так, как бетон. Все мы видели его, наступали на него и, скорее всего, ободрали ему одно или два колена. Бетон, безусловно, является незамеченным героем строительства, но, возможно, одним из самых важных компонентов любого проекта.

Concrete — это научная смесь ингредиентов, предназначенная для смешивания, заливки и отделки в соответствии с набором конкретных рекомендаций. К сожалению, многие подрядчики, похоже, не придерживаются этих правил в холодные месяцы. И, в большинстве случаев, недостатки бетона, залитого в холодные месяцы, будут обнаружены слишком поздно и с большими затратами для домовладельца.

Лучше всего получить информацию о лучших методах работы с бетоном в холодные месяцы.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХОЛОДНОЙ ПОГОДЫ

Сначала давайте определим холодную погоду в отношении бетона. Холодная погода определяется как период, когда в течение более трех дней подряд существуют следующие условия:

1. Среднесуточная температура воздуха ниже 40 градусов по Фаренгейту (пять градусов по Цельсию) и
2. Температура воздуха не превышает 50 градусов по Фаренгейту (10 градусов по Цельсию) в течение более половины любого 24-часового периода.

Обычно это означает осень до весны на северо-западе Индианы. Эти условия требуют особых мер предосторожности при укладке, отделке, выдержке и защите бетона от воздействия холода.

В ЧЁМ ГЛАВНОЕ?

Две основные проблемы для домовладельцев, которые могут возникнуть при заливке бетона в холодную погоду:

1. Бетон может замерзнуть до того, как он наберет прочность, что приведет к разрушению матрицы, что приведет к потере прочности и долговечности. Отслаивание бетонной поверхности является наиболее распространенным видимым признаком недостаточной защиты бетона от холода во время заливки. Если поверхность новой заливки замерзнет, ​​хлопья бетона могут отколоться, а если отслоение сильное, может потребоваться замена.
2. Бетон схватывается медленнее, когда он холодный — очень медленно при температуре ниже 50 градусов по Фаренгейту и ниже 40 градусов по Фаренгейту, реакция гидратации в основном прекращается, и бетон не набирает прочность. Все, что ниже 40 градусов по Фаренгейту, замедлит процесс отверждения и может даже полностью остановить его. Крайне важно, чтобы бетон схватился до того, как он подвергнется воздействию отрицательных температур. Проблема возникает, когда вся вода замерзает, потому что расширяется, что приводит к растрескиванию бетона. Ключ в том, чтобы сделать все возможное, чтобы убедиться, что бетон схватывается достаточно быстро, чтобы предотвратить эту катастрофу с замерзанием/оттаиванием.

 

КАК ДЕЙСТВОВАТЬ ДЕЙСТВОВАТЬ

Необходимы необходимые меры предосторожности для защиты бетона до тех пор, пока он не сможет справиться с холодом самостоятельно, но прежде чем мы наметим их, мы должны сначала начать с поверхности, свободной от снега. , лед и мороз. Наш бетон будет настолько хорош, насколько хорош он под ним. Если он соответствует вышеуказанным критериям, пришло время продолжить.

Общее правило состоит в том, что после того, как бетон наберет прочность примерно до 500 фунтов на квадратный дюйм (psi), можно безопасно продолжать работу. Почти в то же время, когда бетон достигает прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм, гидратация цемента потребляет достаточно воды в исходной смеси, так что даже если он замерзнет, ​​в порах останется недостаточно воды, чтобы повредить бетон. С большинством бетонов, даже при 50 градусах по Фаренгейту, это происходит в течение второго дня. Как правило, два способа помочь бетону безопасно достичь желаемого давления 500 фунтов на квадратный дюйм обычно представляют собой комбинацию модификации бетонной смеси и защиты бетона.

ЧТО В СМЕСИ?

Что касается смеси, то большинство поставщиков бетона предлагает специальные смеси в зависимости от условий и времени года, когда производится заливка бетона. Обычные модификации смеси могут включать добавление в смесь горячей воды (обычно около 65 градусов), хлоридных или нехлоридных ускорителей в бетоне с вовлечением воздуха и/или увеличение общего количества цемента в смеси.

ЗАЩИТА ВАШЕГО БЕТОНА

Что касается защиты вашего бетона, то обычно это область с самым высоким процентом ошибок. К сожалению, многие подрядчики плохо разбираются в этом вопросе. Часто на то, чтобы сделать это должным образом, уходит много времени и денег. В результате многие подрядчики могут ошибаться, полагаясь на волю случая, вместо того, чтобы предпринять шаги для обеспечения качественной работы.

В зависимости от фактической температуры окружающей среды для защиты укладки бетона может потребоваться использование ветрозащитных экранов, ограждений или дополнительного обогрева. Для процесса отверждения следует использовать изолирующие покрытия или изолированные формы, особенно для тонких срезов.

Особое внимание следует уделять краям и углам, и часто одеяла приходится складывать вдвое или втрое для защиты от замерзания. Одеяла также необходимо закрепить, чтобы ветер не смещал их. Кроме того, формы не следует снимать в течение от одного до семи дней, в зависимости от характеристик схватывания, условий окружающей среды и предполагаемой нагрузки.

Если температура бетона составляет около 50 градусов по Фаренгейту, защиту обычно можно снять через три-семь дней.

Если бетон остается при температуре 50 градусов по Фаренгейту, в зависимости от того, какой цемент используется и сколько ускорителя, вам следует подождать четыре недели, прежде чем фактически ввести его в эксплуатацию.

СЛИШКОМ СЛОЖНО?

Мы понимаем, что это может быть слишком много для большинства домовладельцев. Ваша лучшая ставка? Убедитесь, что ваш подрядчик запланировал конкретный проект на более поздний срок, если надлежащие условия не могут быть достигнуты и сохранены. Это сэкономит вам много времени и денег в будущем.

Перейти к началу

Бетон в холодную погоду Руководство | Roadstone

Поиск на веб-сайте Roadstone

• Поиск на веб-сайте Roadstone…

5 декабря

Во время экстремально холодных погодных условий бетон (особенно свежий и ранний бетон) может быть серьезно поврежден морозом и льдом. Когда свежий бетон остывает ниже 0ºC, вода в смеси замерзает и расширяется, что вызывает внутреннее растрескивание и образование пузырей на поверхности. Созревший насыщенный бетон также может серьезно пострадать от низких температур.

Можно принять определенные меры предосторожности, чтобы свести к минимуму и, возможно, предотвратить повреждение бетона морозом, и следующие рекомендации, хотя и не исчерпывающие, помогут защитить бетон от повреждения морозом.
Дополнительные рекомендации также можно получить в публикации Ирландской федерации бетона «Руководство по бетонированию в холодную погоду», доступной на сайте www.irishconcrete.ie

.

Воздействие холода на незащищенный бетон
• Если есть риск заморозков ночью, важно защитить свежий бетон от замерзания.
• Прочность свежего бетона должна достигать 5 Н/мм², чтобы избежать повреждений от мороза.
• Для достижения этого температура бетона должна поддерживаться на уровне 5ºC или выше в течение первых 48 часов.
• Низкие температуры замедляют набор прочности бетона на несколько недель.
• Развитие прочности дополнительно снижается в холодную погоду при использовании GGBS или PFA.
• Время распалубки опалубки должно быть увеличено в холодную погоду.
• Внешние плиты, дворы и проезды особенно уязвимы, поскольку они имеют большую площадь поверхности и тонкое сечение, что позволяет быстро отводить тепло. Особые меры предосторожности должны быть приняты для предотвращения повреждения этих участков морозом.
• Хотя применение противогололедных реагентов, таких как соль, на бетонных поверхностях для очистки льда и снега зимой является обычной практикой, они сами по себе могут повредить бетонную поверхность, на которую они наносятся. Противообледенительные средства на основе аммиака особенно агрессивны, и их не следует использовать, поскольку они могут серьезно повредить бетонные поверхности.

Меры предосторожности при бетонировании в холодную погоду
• Спецификации рекомендуют не начинать бетонирование, когда температура воздуха составляет 5ºC и понижается, а начинать бетонирование только при повышении температуры на 3ºC.
• Свежий бетон никогда не следует укладывать на промерзшую землю или рядом с ней.
• На арматурных стержнях и опалубке не должно быть льда и снега. Накройте и изолируйте бетон, где это возможно.
• Если необходимо уложить бетон, это должно быть организовано так, чтобы это было сделано как можно быстрее.
• Для изоляции и защиты открытых бетонных поверхностей следует использовать противоморозные покрытия.
• Ветрозащитные экраны снижают охлаждение ветром и испарение, а также помогают снизить потери тепла, особенно из плит.
• Нагреватели могут быть необходимы для обеспечения непрерывного нагрева бетона для поддержания тепла.
• Повышение содержания цемента или марки бетона приведет к выделению большего количества тепла в бетоне; рассмотреть возможность использования воздухововлечения, полипропиленовых волокон или ускорителя.
• Ирландский стандарт для бетона: IS EN 206 рекомендует использовать бетон с вовлечением воздуха C30/37 (37N) или бетон C40/50 (50N) там, где влажные горизонтальные поверхности подвергаются значительным циклам замерзания/оттаивания.