Толщина промерзания бетона таблица: расчет, толщина и способы защиты

Содержание

Промерзание бетона зимой: причины, способы защиты

Причиной промерзания стен зданий зимой являются климатические условия. Внешние стены дома выполняют роль теплоизолятора, ограничивая поступление холодного воздуха в помещение и не дают уходить теплу наружу. При некачественном строительстве, экономии на материалах из-за колебания температур отделочный материал разрушается, понижается степень водонепроницаемости и защиты от мороза. В результате сооружение разрушается, что приводит к потенциально опасным состояниям.

Причины промерзания стены

  • Некачественно залитые стыки. Образуются расщелины, через которые вглубь поступает влага.
  • Раствор низкого качества. С целью экономии выбирают дешевые растворы с несоответствующими эксплуатационными свойствами.
  • Неправильно сконструированная система отопления здания. Помещения с недостаточным отоплением поглощают влагу, которая замерзает как с внешней стороны здания, так и с внутренней.
  • Распад плит перекрытия, оголение арматуры под действием низких температур. При попадании влаги на армированные элементы появляется коррозия.
  • Плохая тяга вытяжки. Жидкость собирается в трубах и происходит процесс обледенения.
  • Не достаточно большая толщина стенового слоя сооружения. В разных климатических районах следует учитывать эту особенность.
  • Слабая теплоизоляция и гидроизоляция с низким качеством. Происходит разрушение кладки. Основание без подвалов особенно быстро поддается разрушениям.
  • Недостаточно уплотненный бетон при производстве. От этого показателя напрямую зависят степени морозостойкости и влагонепроницаемости.
  • Малый слой отделки.

Толщина промерзания бетона

Степень развития проблемы поможет выявить толщинометр.

Этот показатель зависит от его влагонепроницаемости: чем она выше, тем больше промерзает бетон. Минимальная степень наблюдается у пористых видов с высоким водоцементным соотношением. Тонкие стены подвержены большему промерзанию. Стыки несущих стен, которые продуваются сильными ветрами и покрываются коркой льда, характеризуются сильным промерзанием верхнего слоя. Поэтому выполняют дополнительную гидроизоляцию поверх бетонного покрытия. Глубина промерзающего слоя определяется с помощью толщинометра с распределением электромагнитных импульсов. Данные измерений выводятся на экран в точности до миллиметра слоя, глубины и размера стены.

Что влияет на показатели?

Оптимальная влажность воздуха для нормального существования железобетона является 60%. Глубина промерзания — статистическая величина и зависит от уровня грунтовых вод в конкретный сезон и в морозы в определенный год. Согласно СНиП № 2.02.01 «Основания зданий и сооружений» можно высчитать, какая глубина промерзания грунта и фундамента в зависимости от его месторасположения.

При обнаружении такой проблемы основание постройки стоит утеплить.

Понижение температурного режима в бетонном монолите ниже нуля в объеме не менее 25% приводит к промерзанию. Экспериментально доказано, что промерзание происходит и при 20%-ом проникновении холодного воздуха при любой толщине слоя бетона. Разделяется оно на 3 вида: нормальная, опасная и критическая глубина. Определив степень, нужно утеплять фундамент, стены и цоколь или выводить здание из эксплуатации.

Расчеты слоя промерзания

Методика расчета проводится по базовым формулам ГОСТ Р 55656—2013 «Энергетические характеристики зданий». Чтобы провести расчет промерзания бетонного слоя, необходимо знать следующие параметры:

  • Сертификаты качества материалов. Зачастую от технических характеристик проектируемого дома зависит абсолютно весь проект целиком. Они могут затрагивать как дом в целом, так и отдельные помещения.
  • Показатель, равный произведению разности температуры внутреннего воздуха и средней температуры наружного воздуха. То есть, если температура воздуха ≤ 8°, включают отопление, если больше — в этом нет необходимости.
  • Коэффициент теплопроводности материала. Его можно найти в нормативных документах проектируемого дома или сертификатах качества.
Чтобы рассчитать данную величину, стоит заранее выяснить, каким коэффициентом теплопроводности обладает материал.

Способы защиты

Прежде всего, для определения методов защиты, необходимо выяснить точную локализацию и причину промерзания. Для этого проводят проверку стены, повреждения кладки и панельных швов. Если дефекты найдены, их заделывают монтажной пеной или замазкой. Если ширина щели меньше 8 сантиметров, то обычно используют специализированную пену для монтажа, если больше — густой строительный раствор. Промороженный участок стены высушивают и герметично запечатывают.

Делать восстановление защитного слоя желательно в теплое время года.

Проблемные межпанельные швы подлежат герметизации пеной.

Возникновение сырости и черных пятен на последних этажах — признак некачественно выполненного утепления перекрытия. Необходимо проверить и очистить продухи. Обеспечить на цокольном этаже температуру воздуха выше 0 °C. Дополнительно нужно проверить кровлю и швы в балконных плитах. Чтобы этот вопрос не возникал в дальнейшем, нужно снижать процент влажности в помещениях, устранить проблемы работы вентиляционной системы и обеспечить качественное отопление, провести установку гидроизоляции, отмосток, водоотталкивающих элементов. Если не выполнить все меры по предотвращению, то после проведения ремонта проблема промерзания бетона может вновь вернуться.

Толщина бетона по ГОСТу. Толщина стены из бетона

 

 


Толщина бетона

Толщина бетона  — одна из важнейших эксплуатационных характеристик бетонных конструкций. Толщина стены из бетона или бетонного пола определяется в первую очередь условиями эксплуатации, уровнем нагрузки и целевым назначением конструкции. Ведь ни с практической ни с финансовой точки зрения не целесообразно заливать в дачном домике пол толщиной 100 мм. Тогда как  в случае с помещениями промышленного назначения или складскими комплексами, толщина бетонного покрытия на уплотненном грунте 150-170 мм может оказаться вполне обоснованной.

Для расчета толщина бетона необходимо руководствоваться следующими параметрами:

  • Теплотехническая характеристика материалов конструкции. При необходимости определение толщины стены из бетона, необходимо определение теплотехнических показателей всех материалов, используемых при возведении стены. Численные показатели теплотехнических параметров указываются, как правило, в паспортах на материал или сертификатах соответствия на продукцию.
  • Показатель градусо-суток отопительного периода актуален для расчета толщины стены из бетона в жилых помещениях.  Параметр градусо-суток отопительного периода (ГСОП) представлен в СНиП 2-3-79.
  • Минимальное сопротивление стен теплопередаче. Этот показатель находится в прямой зависимости от ГСОП и рассчитывается из данных, представленных в СНиП 2-3-79.

Толщина промерзания бетона

Толщина промерзания бетона напрямую зависит от типа материала. У пористых бетонов с высоким водоцементным соотношением толщина промерзания бетона меньше. Тогда как для материалов с высокой водонепроницаемостью, характерна значительно большая толщина промерзания бетона. Толщина промерзания бетона одного типа в зависимости от климатических особенностей района может резко отличаться. При этом наиболее подвержены промерзанию тонкостенные бетонные многослойные конструкции. Также, малозначительна толщина промерзания бетона на стыках бетонных панелей, где промерзание стены даже из высококачественного, но не гидроизолированного бетона, может быть вызвано усиленным обдуванием и обледенением. Толщина бетона измеряется с помощью специального прибора – толщиномера. Измерение толщины бетона производится за счет характеристики распределения электромагнитных полей с точностью до ± 1 мм. На практике измерение толщины бетона применяется в жилищном и промышленном строительстве, при возведении частных домовладений, устройстве отмостки, фундаментов для ограждений, чаш для бассейнов и пр.

 

Глубина промерзания грунта в Новосибирске. Как промерзает грунт

Как происходит промерзание грунта?

Каждую зиму грунт промерзает на некоторую глубину, при этом содержащаяся в грунте вода замерзает, превращается в лед и расширяется, тем самым, увеличивая объем грунта. Этот процесс называется пучение грунта. Увеличиваясь в объеме, грунт действует на фундамент дома, сила этого воздействия может быть очень велика и составлять десятки тонн на квадратный метр поверхности фундамента. Воздействие такой силы может двигать фундамент, нарушая нормальное положение всего здания. Таким образом, промерзание грунта оказывает негативное влияние. Для того, чтобы силы пучения не действовали на основание фундамента, нужно его закладывать на глубину ниже

глубины промерзания.

От чего зависит глубина промерзания грунта?

Глубина промерзания грунта в Новосибириске: 2,20м — 2,42м

Глубина промерзания грунта зависит, во-первых, от типа грунта: глинистые грунты промерзают чуть меньше песчаных, потому что обладают большей пористостью. Пористость глины колеблется от 0,5 до 0,7, в то время как пористость песка — от 0,3 до 0,5.

Во-вторых, глубина промерзания зависит от климатических условий, а именно от среднегодовой температуры: чем она ниже, тем больше глубина промерзания.

Нормативные глубины промерзания (по данным СНиП) в сантиметрах для разных городов и типов грунта представлены ниже в таблице.

Глубина промерзания грунта в Новосибирке составляет:

для глинистых грунтов (глина, суглинок) — 2,20 м
для песчаных грунтов (песок, супесь) — 2,42 м

Фактические глубины промерзания на самом деле будут отличаться от нормативных, приведенных в СНиП, потому что нормативные данные приведены для самого плохого случая — отсутствие снежного покрова. Нормативная глубина промерзания грунта, представленная в этой таблице, — это максимальная глубина. Снег и лед – хорошие теплоизоляторы, и наличие снежного покрова уменьшает глубину промерзания. Под домом грунт так же промерзает меньше, тем более, если дом отапливается круглый год. Таким образом, реальная глубина промерзания земли может быть на 20-40% меньше нормативной.

Как уменьшить влияние промерзания грунта?

Промерзание грунта можно уменьшить: для этого грунт вокруг дома утепляют. Лента хорошего утеплителя шириной 1-2 метра, уложенная вокруг дома, способна обеспечить минимальную глубину промерзания грунта, окружающего фундамент дома. Благодаря такому приему возможно заложение мелкозаглубленных фундаментов, которые закладываются на глубину выше

глубины промерзания, но благодаря утеплению грунта остаются устойчивыми.

Глубина заложения ленточного фундамента под дом, расчет и заливка

Города, республики, края, области, нас.пунктыГлина и суглинки (м)Супеси, пылеватые и мелкие пески (м)Пески крупные гравелистые и средней крупности (м)Крупнообломочные грунты (м)
Москва1,351,641,762,00
Московская область    
Дубна1,451,691,82 2,05
Талдом1,461,711,812,08
Клин1,391,691,802,04
Сергиев Посад1,401,671,812,05
Солнечногорск1,311,651,772,02
Волоколамск1,271,611,721,94
Шаховская1,291,621,761,98
Истра1,271,631,751,99
Лобня1,341,611,731,96
Пушкино1,331,601,741,94
Кашира1,401,701,832,07
Дмитров1,381,681,802,04
Ногинск1,331,651,751,98
Орехово Зуево1,291,571,651,95
Раменское1,251,551,641,93
Звенигород1,281,561,691,98
Можайск1,251,551,671,96
Подольск1,241,531,641,95
Домодедово1,231,521,631,96
Наро-Фоминск1,211,501,601,93
Чехов1,261,571,671,97
Коломна1,251,521,621,95
Серпухов1,271,581,691,98
Адыгея Республика    
Майкоп0,290,35
0,38
0,43
Алтайский край    
Алейск1,882,292,452,78
Барнаул1,762,142,292,60
Беля1,301,581,701,92
Бийск-Зональная1,772,162,312,62
Змеиногорск1,672,032,172,46
Катанда2,092,552,733,09
Кош-Агач2,382,903,113,52
Онгудай1,992,422,592,94
Родино1,892,302,462,79
Рубцовск1,762,142,292,59
Славгород1,842,242,402,72
Тогул1,842,242,402,72
Амурская область    
Архара2,202,682,873,25
Белогорск2,272,762,953,34
Благовещенск2,032,472,653,00
Бомнак2,513,053,273,70
Братолюбовка2,332,833,033,44
Бысса2,473,003,213,64
Гош2,483,013,233,65
Дамбуки2,573,133,353,80
Ерофей Павлович2,432,963,173,59
Завитинск2,27
2,76
2,963,36
Зея2,493,033,253,68
Норский Склад2,493,033,253,68
Огорон2,483,013,233,65
Поярково2,262,752,953,34
Свободный2,332,833,043,44
Сковородино2,473,003,223,64
Средняя Нюкжа2,833,443,684,17
Тыган-Уркан2,412,933,143,55
Тында2,683,263,503,96
Унаха2,613,173,403,85
Усть-Нюкжа2,623,183,413,86
Черняево2,322,823,023,43
Шимановск2,352,863,063,47
Экимчан2,543,093,313,75
Архангельская область    
Архангельск1,571,912,052,32
Борковская1,962,392,562,89
Емецк1,621,972,112,39
Койнас1,812,202,352,67
Котлас1,591,932,072,34
Мезень1,712,082,232,53
Онега1,481,801,932,18
Астраханская область    
Астрахань0,780,941,011,14
Верхний Баскунчак1,021,231,321,50
Башкортостан Республика    
Белорецк1,792,172,332,63
Дуван1,652,002,152,43
Мелеуз1,702,072,222,52
Уфа1,591,932,062,34
Янаул1,641,992,132,42
Белгородская область    
Белгород1,091,321,411,60
Брянская область    
Брянск1,051,281,371,55
Бурятия Республикa    
Бабушкин1,712,082,222,52
Баргузин2,262,752,943,33
Багдарин2,523,073,293,73
Кяхта1,942,362,532,87
Монды2,092,542,723,08
Нижнеангарск2,142,602,793,16
Сосново- Озерское2,242,732,923,31
Уакит2,583,143,363,81
Улан-Удэ2,082,532,713,07
Хоринск2,252,732,933,32
Владимирская область    
Владимир1,381,681,802,04
Муром1,421,731,852,10
Волгоградская область    
Волгоград0,991,201,291,46
Камышин1,311,591,701,93
Костычевка1,431,731,862,10
Котельниково1,001,221,311,48
Новоаннинский1,241,511,621,83
Эльтон1,101,341,431,62
Вологодская область    
Бабаево1,431,741,862,11
Вологда1,431,741,872,11
Вытегра1,371,661,782,02
Никольск1,531,872,002,26
Тотьма1,501,821,952,21
Воронежская область    
Воронеж1,071,311,401,58
Дагестан Республикa    
Дербент0,000,000,000,00
Махачкала0,000,000,000,00
Южно-Сухокумск0,580,700,750,85
Ивановская область    
Иваново1,451,761,892,14
Кинешма1,491,811,942,19
Иркутская область    
Алыгджер1,842,242,402,72
Бодайбо2,533,083,293,73
Братск2,072,522,703,05
Верхняя Гутара2,002,432,612,95
Дубровское2,463,003,213,64
Ербогачен2,683,273,503,96
Жигалово2,362,873,083,49
Зима2,142,612,793,16
Ика2,573,133,353,80
Илимск2,342,843,043,45
Иркутск1,862,262,422,75
Ичера2,513,053,273,71
Киренск2,412,943,153,56
Мама2,483,023,233,66
Марково2,432,953,163,58
Наканно2,843,453,704,19
Невон2,342,843,053,45
Непа2,543,093,313,75
Орлинга2,352,863,063,47
Перевоз2,442,973,183,61
Преображенка2,573,133,353,79
Саянск1,862,262,422,75
Слюдянка1,892,302,472,80
Тайшет1,912,332,492,82
Тулун1,972,402,572,91
Усть-Ордынский — Бурятский АО2,272,762,963,35
Кабардино-Балкарская Республика    
Нальчик0,660,810,860,98
Калининградская область    
Калининград0,490,590,630,72
Калмыкия Республика    
Элиста0,810,981,051,19
Калужская область    
Калуга1,291,571,681,90
Камчатская область    
Апука — Корякский АО1,832,232,392,70
Ича — Корякский АО1,621,972,112,39
Ключи1,812,202,362,67
Козыревск1,962,382,552,89
Корф — Корякский АО1,922,342,502,84
Кроноки1,371,671,792,03
Лопатка. мыс1,001,211,301,47
Мильково2,062,512,693,05
Начики2,002,432,602,95
о.Беринга0,810,981,051,19
Оссора — Корякский АО1,882,282,452,77
Петропавловск- Камчатский1,131,381,481,67
Семлячики1,131,371,471,67
Соболево1,712,082,232,53
Ука1,962,392,562,90
Октябрьская1,601,952,092,36
Усть- Воямполка — Корякский АО1,992,422,592,93
Усть-Камчатск1,631,982,122,40
Усть- Хайрюзово1,752,132,282,59
Карачаево-Черкесская Республика    
Черкесск0,650,790,850,96
Карелия Республика    
Кемь1,441,751,872,12
Лоухи1,591,942,082,35
Олонец1,391,691,812,05
Паданы1,431,731,862,10
Петрозаводск1,331,621,741,97
Реболы1,501,821,952,21
Сортавала1,241,511,621,83
Кемеровская область0,010,010,010,01
Кемерово1,862,262,422,75
Киселевск1,862,262,422,74
Кондома1,942,362,532,86
Мариинск1,912,332,492,83
Тайга1,902,312,472,80
Тисуль1,782,172,322,63
Топки1,952,382,542,88
Усть-Кабырза2,072,512,693,05
Кировская область    
Вятка1,662,022,162,45
Нагорское1,702,072,222,51
Савали1,662,022,162,45
Коми Республика    
Вендинга1,802,182,342,65
Воркута2,352,863,063,47
Объячево1,672,032,172,46
Петрунь2,182,652,843,22
Печора2,022,462,632,98
Сыктывкар1,672,032,182,46
Троицко- Печорское1,862,272,432,75
Усть-Уса2,052,502,683,03
Усть-Цильма1,912,322,482,81
Усть-Щугор2,082,532,703,06
Ухта1,882,282,452,77
Костромская область    
Кострома1,461,781,902,15
Чухлома1,531,861,992,25
Шарья1,581,922,052,33
Краснодарский край    
Красная Поляна0,000,000,000,00
Краснодар0,110,140,140,16
Приморско-Ахтарск0,500,610,650,74
Сочи0,010,010,010,01
Тихорецк0,430,530,560,64
Красноярский край    
Агата2,973,613,864,38
Ачинск1,772,152,302,61
Байкит — Эвенкийский АО2,613,173,393,85
Боготол1,912,332,492,83
Богучаны2,182,652,843,22
Ванавара — Эвенкийский АО2,573,133,353,79
Вельмо2,523,073,293,72
Верхнеимбатск2,382,903,103,52
Волочанка3,023,673,934,46
Диксон — Таймырский АО2,823,433,684,16
Дудинка — Таймырский АО2,853,473,714,21
Енисейск2,152,622,803,17
Ессей — Эвенкийский АО3,113,794,064,60
Игарка2,723,313,554,02
Канск2,042,482,663,01
Кежма2,452,983,193,61
Ключи1,912,322,492,82
Красноярск1,752,132,282,59
Минусинск1,842,242,392,71
Таимба2,623,193,423,87
Троицкое2,202,682,873,25
Тура — Эвенкийский АО2,893,513,764,26
Туруханск2,563,113,333,78
Хатанга — Таймырский АО3,123,804,074,61
Челюскин. мыс — Таймырский АО3,093,754,024,56
Ярцево2,302,803,003,40
Крым Республика    
Ай-Петри0,710,860,921,04
Клепинино0,340,410,430,49
Симферополь0,170,210,220,25
Феодосия0,010,010,010,01
Ялта0,010,010,010,01
Керчь0,010,010,010,01
Севастополь0,010,010,010,01
Курганская область край    
Курган1,762,142,292,60
Курская область    
Курск1,071,301,391,58
Липецкая область    
Липецк1,331,611,731,96
Ленинградская область    
Санкт — Петербург0,991,211,291,46
Свирица1,331,621,731,96
Тихвин1,251,521,621,84
Магаданская область    
Аркагала2,222,702,893,28
Брохово2,192,662,853,23
Магадан (Нагаева. бухта)2,012,442,622,96
Омсукчан3,023,683,944,46
Палатка2,422,953,163,58
Среднекан3,133,804,074,62
Сусуман3,173,864,134,68
Марий Эл Республикa    
Йошкар-Ола1,491,811,942,19
Мордовия Республикa    
Саранск1,491,821,942,20
Мурманская область    
Вайда-Губа1,071,301,391,58
Кандалакша1,621,962,102,38
Ковдор1,662,022,172,45
Краснощелье1,762,142,292,59
Ловозеро1,772,152,302,61
Мончегорск1,662,022,172,45
Мурманск1,481,811,932,19
Ниванкюль1,672,032,182,47
Пулозеро1,732,102,252,55
Пялица1,521,851,982,24
Териберка1,311,591,701,93
Терско-Орловский1,521,841,972,24
Умба1,531,861,992,26
Юкспор1,892,302,462,79
Нижегородская область    
Арзамас1,531,862,002,26
Выкса1,441,751,872,12
Нижний Новгород1,461,771,902,15
Новгородская область    
Боровичи1,281,561,671,89
Новгород1,241,501,611,83
Новосибирская область    
Барабинск1,912,322,492,82
Болотное1,842,242,402,72
Карасук1,982,402,572,92
Кочки2,012,452,622,97
Купино1,892,302,462,79
Кыштовка2,022,462,632,98
Новосибирск1,842,242,402,72
Татарск1,872,272,432,76
Чулым2,002,432,612,95
Омская область    
Омск1,832,222,382,70
Тара1,892,302,462,79
Черлак1,862,262,422,74
Оренбургская область    
Кувандык1,702,062,212,50
Оренбург1,531,861,992,26
Сорочинск1,621,962,102,38
Орловская область    
Орел1,111,351,451,64
Пензенская область    
Земетчино1,301,581,691,91
Пенза1,331,621,731,96
Пермская область    
Бисер1,812,202,362,67
Ножовка1,672,032,182,47
Пермь1,601,942,082,36
Чердынь1,832,232,392,70
Приморский край    
Агзу1,932,352,512,85
Анучино1,862,262,422,74
Астраханка1,702,072,222,52
Богополь1,461,781,902,16
Владивосток1,351,651,762,00
Дальнереченск1,812,202,362,67
Кировский1,882,292,452,78
Красный Яр2,062,512,683,04
Маргаритово1,421,731,852,10
Мельничное2,002,432,602,95
Партизанск1,461,771,902,15
Посьет1,121,371,461,66
Преображение1,031,251,341,52
Рудная Пристань1,291,571,681,90
Сосуново1,531,861,992,26
Чугуевка1,942,362,532,86
Псковская область    
Великие Луки1,021,241,321,50
Псков0,981,191,281,45
Ростовская область    
Миллерово0,921,121,201,36
Ростов -на- Дону0,670,810,870,98
Таганрог0,650,790,840,95
Рязанская область    
Рязань1,371,661,782,02
Самарская область    
Самара1,551,892,022,29
Саратовская область0,010,010,010,01
Александров Гай1,461,771,902,15
Балашов1,361,661,782,01
Саратов1,201,451,561,76
Сахалинская область    
Александровск- Сахалинский1,752,132,282,58
Долинск1,521,841,972,24
Кировское2,142,602,783,15
Корсаков1,341,631,741,97
Курильск0,921,121,201,36
Макаров1,581,922,062,33
Невельск1,151,401,491,69
Ноглики1,902,312,482,81
Оха2,012,442,612,96
Погиби2,022,462,632,98
Поронайск1,712,082,232,52
Рыбновск2,142,602,793,16
Холмск1,241,511,621,83
Южно- Курильск0,861,051,121,27
Южно- Сахалинск1,481,811,932,19
Свердовская область    
Верхотурье1,742,112,262,56
Екатеринбург1,581,922,052,32
Ивдель1,902,312,472,80
Каменск-Уральский1,772,152,302,61
Туринск1,862,272,432,75
Шамары1,772,152,302,61
Северная Осетия Республика    
Владикавказ0,560,680,730,83
Смоленская область0,010,010,010,01
Вязьма1,301,581,691,92
Смоленск1,091,331,421,61
Ставропольский край    
Арзгир0,730,890,951,07
Кисловодск0,610,740,790,90
Невинномысск0,710,860,921,05
Пятигорск0,680,830,891,01
Ставрополь0,570,700,740,84
Тамбовская область    
Тамбов1,361,651,772,01
Татарстан Республика    
Бугульма1,692,062,202,49
Елабуга1,501,821,952,21
Казань1,441,761,882,13
Тверская область    
Бежецк1,391,691,812,05
Тверь1,331,621,731,96
Ржев1,291,561,671,90
Томская область    
Александровское2,112,572,753,12
Колпашево2,002,432,602,94
Средний Васюган1,992,422,592,93
Томск1,872,272,432,76
Усть-Озерное2,082,532,713,07
Тыва Республика    
Кызыл2,362,873,073,48
Тульская область    
Тула1,301,581,691,91
Тюменская область    
Березово — Ханты- Мансийский АО2,212,692,883,27
Демьянское1,972,392,562,90
Кондинское — Ханты Мансийский АО2,012,442,612,96
Леуши1,842,242,392,71
Марресаля2,493,033,253,68
Надым2,422,943,153,57
Октябрьское2,092,542,723,09
Салехард2,462,993,203,63
Сосьва2,222,702,893,28
Сургут — Ханты-Мансийский АО2,232,712,913,29
Тарко-Сале — Ямало- Ненецкий АО2,493,033,253,68
Тобольск1,882,282,452,77
Тюмень1,742,112,262,57
Угут2,132,592,783,15
Уренгой — Ямало-Ненецкий АО2,673,243,473,94
Ханты- Мансийск — Ханты- Мансийский АО2,012,442,622,96
Удмуртская Республика    
Глазов1,732,102,252,55
Ижевск1,581,922,062,33
Сарапул1,561,902,032,30
Ульяновская область    
Сурское1,531,862,002,26
Ульяновск1,611,962,092,37
Хабаровский край    
Аян2,082,532,713,07
Байдуков2,132,602,783,15
Бикин1,992,422,592,93
Бира2,022,462,632,98
Биробиджан2,052,492,673,02
Вяземский2,012,442,612,96
Гвасюги2,162,622,813,18
Гроссевичи1,611,962,102,38
Де-Кастри1,942,362,532,86
Джаорэ2,012,452,622,97
Екатерино- Никольское1,882,292,452,78
Комсомольск-на-Амуре2,182,652,843,21
Нижнетамбовское2,212,682,873,26
Николаевск- на-Амуре2,142,602,793,16
Облучье2,252,742,943,33
Охотск2,222,712,903,28
Им. Полины Осипенко2,282,772,973,37
Сизиман1,882,292,452,78
Советская Гавань1,702,072,212,51
Софийский Прииск2,643,223,453,90
Средний Ургал2,452,983,193,61
Троицкое2,052,502,673,03
Хабаровск1,912,322,492,82
Чумикан2,212,682,873,26
Энкэн2,102,552,733,09
Хакассия Республикa    
Абакан2,072,512,693,05
Шира1,942,352,522,86
Челабинская область    
Верхнеуральск1,682,042,192,48
Нязепетровск1,792,172,332,64
Челябинск1,742,122,272,57
Чеченская Республика    
Грозный0,490,600,640,72
Читинская область    
Агинское2,192,672,863,24
Акша2,112,572,753,12
Александровский Завод2,402,923,133,55
Борзя2,272,762,963,35
Дарасун2,152,612,803,17
Калакан2,743,333,574,04
Красный Чикой2,222,702,893,27
Могоча2,503,043,253,69
Нерчинск2,493,033,253,68
Нерчинский Завод2,312,813,013,41
Средний Калар2,903,523,774,28
Тунгокочен2,633,203,423,88
Тупик2,713,293,533,99
Чара2,733,333,564,04
Чита2,212,692,893,27
Чувашская Республика    
Порецкое1,411,721,842,08
Чебоксары1,551,892,022,29
Чукотский АО (Магаднская область)    
Анадырь2,513,053,273,70
Березово2,743,343,584,05
Марково2,733,323,554,02
Омолон3,203,894,174,72
Островное3,063,723,994,52
Усть-Олой3,113,784,054,59
Эньмувеем2,783,393,634,11
Якутия Республика Саха    
Алдан2,553,103,323,76
Аллах-Юнь3,334,054,344,92
Амга3,193,884,164,72
Батамай3,203,894,174,72
Бердигястях3,123,804,074,61
Буяга3,013,663,924,44
Верхоянск3,464,214,515,11
Вилюйск2,943,583,834,34
Витим2,523,073,293,73
Воронцово3,273,984,264,83
Джалинда3,263,964,254,81
Джарджан3,143,824,094,64
Джикимда2,773,363,604,08
Дружина3,253,954,234,79
Екючю3,444,194,495,08
Жиганск3,123,794,064,60
Зырянка3,093,764,034,56
Исить2,853,473,724,21
Иэма3,504,264,565,17
Крест- Хальджай3,193,894,164,72
Кюсюр3,213,914,184,74
Ленск2,583,143,373,81
Нагорный2,683,273,503,96
Нера3,454,194,495,09
Нюрба2,953,593,844,35
Нюя2,623,183,413,86
Оймякон3,514,274,585,19
Олекминск2,673,253,483,94
Оленек3,103,774,044,58
Охотский Перевоз3,233,934,214,77
Сангар3,083,754,014,55
Саскылах3,253,954,244,80
Среднеколымск3,123,794,064,60
Сунтар2,783,383,624,10
Сухана3,273,984,264,83
Сюльдюкар3,013,673,934,45
Сюрен-Кюель3,063,733,994,52
Токо3,043,693,964,48
Томмот2,903,533,784,28
Томпо3,324,044,334,91
Туой-Хая2,823,433,674,16
Тяня2,793,403,644,12
Усть-Мая3,043,693,964,48
Усть-Миль3,033,683,944,47
Усть-Мома3,364,094,384,96
Чульман2,713,293,534,00
Чурапча3,233,934,214,77
Шелагонцы3,223,924,204,75
Эйик3,113,794,064,60
Якутск3,053,713,984,51
Ненецкий АО (Архангельская область)    
Варандей2,222,702,893,27
Индига1,862,262,422,74
Канин Нос1,441,761,882,13
Коткино2,032,472,653,00
Нарьян-Мар2,052,492,673,02
Ходовариха2,072,522,703,06
Хоседа-Хард2,252,732,933,32
Ярославская область    
Ярославль1,441,751,872,12

Что такое морозное пучение и глубина промерзания грунта?

Это понятия, смысл которых стоит понимать любому человеку, решившему самостоятельно возводить фундамент. Так же будет полезным для того, кто решил привлекать специалистов.

  

Морозное пучение


Морозное пучение — процесс превращения в лед воды, которая содержится в грунте. Всем известно, что вода, превращаясь в лед, увеличивается в объеме. Поскольку поздней осенью вода в грунте содержится в большом объёме из-за дождей и периодически выпадающего и оттаивающего снега, то, промерзая, верхний слой земли увеличивается в объеме (профессионально говорится «вспучивается»). Так как вспучивающемуся грунту необходимо куда то деваться, то он расширяется вверх.

 

 

В результате зимой поверхность земли приподнимается в среднем на 5–10 см, максимум может достигать в Московской области 15 см.


Первая неприятность состоит в том, что если фундамент расположен на поверхности грунта (т.е. не заглублен), грунт приподнимает фундамент, а вместе с ним все строение целиком. Главная проблема этой ситуации – неравномерность пучения под домом, то есть один угол фундамента может поднять на 5 см, а другой на 10 см. Почему? Здесь много факторов:
— сам по себе состав грунта под строением может существенно разниться

 

— один угол получает много солнечного света и тепла, а противоположный наоборот пребывает дольше в тени

 

— грунт под одним углом дома сильнее увлажняется, чем под другими углами в результате стока воды от дождей или из-за рельефа участка

 

 

Вслед за фундаментом деформируется всё строение.

 

В стенах из кладки образуются трещины (особенно заметно, если нет армопояса, а в доме из бруса не открываются или не закрываются двери и окна, начинаются течи или сквозняки). Весной, когда промерзший грунт оттаивает и лёд снова превращается в воду, поверхность грунта садится обратно, разумеется вместе с фундаментом и строением.


Вторая неприятность заключается в том, что весной, когда грунт оттает и сядет, поверхность земли не будет в точности копировать геометрию прошлого лета. А это означает, что фундамент и строение не займут уже никогда исходную форму и будут всегда существовать с некоторым искривлением, от года к году претерпевая новые деформации. Разумеется, этот процесс изнашивает постройку, существенно сокращая долговечность дома, доставляет неудобства при эксплуатации и проживании. Негативный результат от промерзания может появиться сразу первой зимой, но воздействие промерзания особенно заметно с течением длительного времени.


Но, есть немало примеров, когда лёгкие дома на незаглубленных фундаментах в Московской области не испытывают подобных проблем или испытывают их в приемлемой степени, и это не редкость. Дело в том, что степень пучения может быть разной и зависит от многих факторов, и да же может меняться от год от года. Поэтому, пучинистость грунта делится на 5 степеней:

  • непучинистый,
  • слабопучинистый,
  • среднепучинистый,
  • сильнопучинистый,
  • чрезмернопучинистый.

Примерную степень пучения на участке может определить любой человек. К слабопучинистым относятся места на возвышенностях, с низким уровень грунтовых вод, и там где залегают песчаные (быстрофильтрующие воду) грунты. У чрезмернопучинистых всё наоборот – это места в низинах, там где есть обводненные, болотистые, водовмещающие глинистые грунты, когда вода стоит на штыке–двух лопаты круглый год. В завершение стоит сказать, что каждый участок может перемещаться в соседнуюю категорию по пучинистости в зависимости от погодных условий конкретного года. Чем меньше осадков было осенью, чем меньшее количество раз таял снег за осень и зиму – тем менее вспученным будет грунт. В таблице ниже вы сможете найти общие рекомендации по заглублению фундаментов в зависимости от типа грунта:

 

Ниже в таблице вы найдёте процент расширения грунта в зависимости от его типа (песчаные грунты в таблице не представлены, поскольку в большинстве случаев не являются пучинистыми)

 

 

Глубина промерзания грунта

Глубина промерзания грунта — это та глубина, на которую может промерзнуть грунт зимой. Эта глубина определяет границу, ниже которой рекомендуется располагать подошву фундамента (Подошва фундамента — это низ монолитной части без подбетонки) или «анкерные» элементы фундаментов (уширение свай ТИСЭ, лопасти винтовых свай и т.д.). Есть нормативная глубина промерзания, представленная на карте.

 

Но, фактическая глубина промерзания может быть значительно меньше или больше указанной на карте. Рассмотрим причины:
1. В первую очередь важна разновидность грунта, залегающего на участке. Ниже приведена таблица с глубиной промерзания различных типов грунтов, в частности для городов Московской области.

Появляется логичный вопрос – почему, принимается 140 см для Московской области, когда в таблице присутствуют куда большие значения? Дело в том, что глубоко промерзают именно песчаные грунты, которые пучинистыми не являются и не представляют для конструкции фундамента опасности. Песчаным грунтам свойственно быстро фильтровать воду, при том чем крупнее размер частиц (фракция), тем, как правило, быстрее происходит фильтрация. Поскольку из песчаных грунтов влага удаляется быстро, то и степень проявления пучения в них несущественна, а само промерзание проходит глубоко в результате открытых пор. Неприятной ситуацией может быть наличие водоупора под песком на глубине одного-двух метров, поскольку это может приводить к застаиванию влаги в верхней толще и к её вспучиванию; это ситуации-исключения.

 

В глинистых грунтах наоборот. Фильтрация воды очень медленная и в результате заполненных пор глубокого промерзания не происходит. В результате, к заморозкам поры глинистого грунта не успевают освободиться от воды, что приводит к значительному вспучиванию, которое может повредить фундамент постройку. Именно исходя из этих соображений принимается величина 140 см. Из глинистых грунтов стоит отдельно выделить грунты с консистенцией “Твёрдый”. Это водоупоры, грунты с очень плотной структурой, и они не насыщаются водой. Этим грунтам присуща низкая степень пучения и малое промерзание. К сожалению, в Московской области твёрдые глинистые грунты или крупные пески в верхней толще земли встречаются редко.
2. Помимо типа грунта на глубину промерзания так же влияют погодные условия конкретного года (температура зимой, толщина снежного покрова, количество выпавших осенью и зимой осадков).
3. Локация конкретного участка. Очевидно, что участкам в низинах, вблизи болот свойственно быть более влажными, чем участкам на холмах и вдали от водоёмов.

 


4. Профилактические мероприятия по снижению увлажнения и промерзания (о них будем говорить ниже).

 

Виды «противопучинистых» фундаментов и мероприятий.

Степень проявления морозного пучения необходимо учитывать при выборе типа фундамента. «Противопучинистыми» вариантами являются фундаменты по технологии ТИСЭ, винтовые сваи, заглубленные ленты с монолитной широкой подушкой (именно с подушкой, т.к. без неё лёгкие дома на ленте так же подвержены вспучиванию), монолитная плита расположенная ниже границы промерзания грунта.

 

 

Разумеется, уширения свай ТИСЭ, лопасти винтовых свай и монолитную полушку заглубленной ленты необходимо расположить ниже границы промерзания для придания им функции «якоря». К противопучинистым типам фундаментов не относятся столбчатые фундаменты без уширения, мелкозаглубленные ленты, плавающие плиты, а так же прямые заглубленные ленточные фундаменты без широкой монолитной подушки (на практике наша компания знает много случаев, когда стенки заглубленной ленты вспучившимся грунтом обжимаются настолько сильно, что грунт вслед за собой тащит вверх фундамент вместе с домом).

 

Способы защиты от морозного пучения.

Есть немало современных способов, позволяющих почти полностью, либо частично устранить воздействие морозного пучения.
1. Круглогодичное отопление строения. Не стоит путать с ситуацией, когда хозяева приезжают в дом пару раз за зиму. Речь идет о доме, в котором температура круглый год не падает ниже +15 градусов. В этом случае уместно рассмотреть плавающую плиту или мелкозаглубленную ленту. Суть метода в том, чтобы сперва возвести закрытый по периметру непродуваемый цоколь (фундамент без «щели»), а затем важно правильно утеплить его. Стоит утеплить два места:
— фундамент утепляется по наружному периметру, вертикально. В качестве материала чаще всего используется ЭППС (экструдированный пенополистирол), он бывает уже встроен в некоторые отделочные фундаментные панели. Толщину ЭППС следует принимать не менее 50 мм, а лучше 80 или 100 мм для Московского региона.


— необходимо утеплить отмостку. Для этого нужно в толще отмостки проложить ЭППС той же толщины, что и при утеплении фундамента. Ширина утепления в отмостке должна составлять не менее 1,2 метра (в идеале не менее глубины промерзания). Если данные рекомендации выполнены правильно, то пучение грунта под домом будет устранено как минимум на 80-90%, что является вполне достаточным.
Полученная система будет работать следующим образом: зимой часть тепла будет выходить из дома через нижнее перекрытие. Если цокольное пространство является замкнутым и потеря тепла через стены фундамента минимальна, то будет прогреваться земля под домом. Этого прогрева будет вполне достаточно, чтобы остановить промерзание и вспучивание. Утепление отмостки необходимо для того, чтобы избежать потерь тепла через промерзший грунт с наружной стороны фундамента (т.е., чтобы не отапливать грунт снаружи дома). Это не очень дорогой, но действенный метод. Главный его минус – зависимость от беспрерывного зимнего отопления.


2. Дренаж — это отдельная тема для статьи, но дренажи направленные на осушение участка и отведение воды от дома, являются одним из способов по снижению сил морозного пучения.


3. Ливневая система (ливневка). В данном разделе мы поговорим об отведении ливневой воды от дома комплексом водных стоков. Этот комплекс включает в себя водосточную систему, отмостку и ливневые желоба, идущие вдоль отмостки, и, уводящие ливневую воду от строения.

 

Если, отмостку делать нет средств, но у Вас есть правильное желание отводить от строения воду с кровли и стен, то Вы можете воспользоваться временным вариантом “скрытой” отмостки.

 


4. Армопояс (в каменном доме). Очень важный, но к сожалению многими не выполняемый элемент. Ранее уже было отмечено то, что при воздействии морозным пучением на строения со стенами из кладочных материалов (кирпич, блоки любых видов) в стенах образовываются трещины. Они могут иметь различную ширину раскрытия и приносить разную степень неудобства владельцам здания. Для предотвращения возникновения трещин требуется армопояс. Армопояс — это монолитная балка в теле стен, стягивающая все стены строения между собой как бандаж и тем самым препятствует появлению трещин. Выполняется армопояс как минимум по всему периметру, при этом неразрывно (это важно!). Если внутри строения есть несущие стены, то желательно сделать пояс по всем несущим стенам. Чаще всего устраивается армопояс под каждым межэтажным перекрытием, при этом он одновременно исполняет вторую важную функцию — служит поясом для опирания тяжелых перекрытий из бетона, либо деревянных лаг. Армопояс должен обязательно крепиться к кладке анкерами, чтобы при возникновении деформаций армопояс не мог съехать вдоль блоков по касательной. Анкерами могут являться простые арматурные стержни с шагом 500 мм, заходящие в кладку не менее 200 мм и подходящие к верху армопояса.

Это важнейший элемент несущей конструкции, рекомендованный всем каменным строениям, независимо от типа фундамента и силы воздействия морозного пучения. Такой пояс повысит важнейшие свойства дома — прочность, надежность и долговечность.

Нормативная глубина промерзания грунта | Расчет сезонного промерзания грунта по СНиПу

Калькулятор ГПГ-Онлайн v.1.0

Калькулятор по расчету нормативной и расчетной глубины промерзания грунта для регионов РФ, Украины, Белоруссии и др. Два поиска: быстрый (по названию города) и расширенный. Пояснения и рабочие формулы можно найти под калькулятором.

Расширенный поиск:

Страна Выберите странуРоссийская ФедерацияАзербайджанская республикаРеспублика АрменияРеспублика БеларусьГрузияРеспублика КазахстанКыргызская республикаРеспублика МолдоваРеспублика ТаджикистанРеспублика УзбекистанУкраина

Республика, край, область Выберите регион:

Город Выберите город:

Нормативная глубина промерзания (СП 131.13330.2012)

ГородГрунтГлубина промерзания, м
Глина или суглинок0
Супесь, песков пылеватый или мелкий0
Песок средней крупности, крупный или гравелистый0
Крупнообломочные грунты0

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта

Источники данных: СНиП 23-01-99* (СП 131.13330.2012); СНиП 23-01-99; СП 22.13330.2011 (СНиП 2.02.01-83*); СНиП 2.02.01-83

Нормативная глубина сезонного промерзания грунта принимается равной средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания грунтов (по данным наблюдений за период не менее 10 лет) на открытой, оголенной от снега горизонтальной площадке при уровне подземных вод, расположенном ниже глубины сезонного промерзания грунтов.

Нормативную глубину сезонного промерзания грунта dfn, м, при отсутствии данных многолетних наблюдений следует определять на основе теплотехнических расчетов. Для районов, где глубина промерзания не превышает 2,5 м, ее нормативное значение допускается определять по формуле:

dfn = d0 * √Mt

где Mt — безразмерный коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе, принимаемых по СНиП по строительной климатологии и геофизике, а при отсутствии в них данных для конкретного пункта или района строительства — по результатам наблюдений гидрометеорологической станции, находящейся в аналогичных условиях с районом строительства;

d0 — величина, принимаемая равной, м, для:
суглинков и глин — 0,23;
супесей, песков мелких и пылеватых — 0,28;
песков гравелистых, крупных и средней крупности — 0,30;
крупнообломочных грунтов — 0,34.

Значение d0 для грунтов неоднородного сложения определяется как средневзвешенное в пределах глубины промерзания.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта df, м, определяется по формуле:

df  = kh * dfn 

где dfn — нормативная глубина промерзания, определяемая;

kh — коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения, принимаемый: для наружных фундаментов отапливаемых сооружений — по табл.1; для наружных и внутренних фундаментов неотапливаемых сооружений kh = 1,1, кроме районов с отрицательной среднегодовой температурой.

П р и м е ч а н и я

  1. В районах с отрицательной среднегодовой температурой расчетная глубина промерзания грунта для неотапливаемых сооружений должна определяться теплотехническим расчетом в соответствии с требованиями СП 25.13330. Расчетная глубина промерзания должна определяться теплотехническим расчетом и в случае применения постоянной теплозащиты основания, а также если тепловой режим проектируемого сооружения может существенно влиять на температуру грунтов (холодильники, котельные и т.п.).
  2. Для зданий с нерегулярным отоплением при определении kh за расчетную температуру воздуха принимают ее среднесуточное значение с учетом длительности отапливаемого и неотапливаемого периодов в течение суток.

Таблица 1

Особенности сооружения

Коэффициент kh при расчетной среднесуточной
температуре воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам, °С

0

5

10

15

20 и более

Без подвала с полами, устраиваемыми:
по грунту

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

на лагах по грунту

1

0,9

0,8

0,7

0,6

по утепленному цокольному перекрытию

1

1

0,9

0,8

0,7

С подвалом или техническим подпольем

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

П р и м е ч а н и я
1 Приведенные в таблице значения коэффициента kh относятся к фундаментам, у которых расстояние от внешней грани стены до края фундамента af< 0,5 м; если af 1,5 м, значения коэффициента kh повышают на 0,1, но не более чем до значения kh= 1; при промежуточном значении af значения коэффициента kh определяют интерполяцией.
2 К помещениям, примыкающим к наружным фундаментам, относятся подвалы и технические подполья, а при их отсутствии – помещения первого этажа.
3 При промежуточных значениях температуры воздуха коэффициент kh принимают с округлением до ближайшего меньшего значения, указанного в таблице.

Строительные калькуляторы

Как рассчитать толщину утеплителя

Даже популярные ныне коттеджи из бревна или профилированного бруса необходимо утеплять дополнительно или возводить их из практически несуществующего на рынке деревянного массива толщиной в 35-40 см. Что уж говорить о каменных строениях (блочных, кирпичных, монолитных).

Что значит «утеплиться правильно»

Итак, без теплоизоляционных слоёв обойтись нельзя, с этим согласится подавляющее большинства домовладельцев. Некоторым из них приходится изучать вопрос во время строительства собственного гнёздышка, другие озадачиваются утеплением, чтобы фасадными работами улучшить уже эксплуатируемый коттедж. В любом случае подходить к вопросу необходимо очень скрупулёзно.

Одно дело соблюдение технологии утепления, но ведь часто застройщики допускают ошибки на стадии закупки материала, в частности неправильно выбирают толщину утепляющего слоя. Если жилище окажется слишком холодным, то находиться в нём будет, мягко говоря, некомфортно. При благоприятном стечении обстоятельств (наличие запаса производительности теплогенератора) проблему получится решить увеличением мощности отопительной системы, что, однозначно, влечёт за собой существенный рост расходов на покупку энергоносителей.

Но обычно всё заканчивается куда печальнее: при малой толщине утепляющего слоя ограждающие конструкции промерзают. А это становится причиной перемещения точки росы вовнутрь помещений, из-за чего на внутренних поверхностях стен и перекрытий выпадает конденсат. Потом появляется плесень, разрушаются строительные конструкции и отделочные материалы… Что самое неприятное, так это тот факт, что невозможно устранить неприятности малой кровью. Например, на фасаде придётся демонтировать (или «похоронить») финишный слой, затем создать ещё один барьер из утеплителя, а потом снова отделать стены. Очень недёшево выходит, лучше сразу всё сделать как положено.

Важно! Технологичные современные утеплители мало стоить не будут, причём с увеличением толщины пропорционально будет расти и цена. Поэтому создавать слишком большой запас по теплоизоляции обычно смысла нет, это – пустая трата средств, особенно если случайному сверхутеплению подвергается только часть конструкций дома.

Принципы расчёта утепляющего слоя

Теплопроводность и термическое сопротивление

Прежде всего, нужно определиться с главной причиной охлаждения здания. Зимой у нас работает система отопления, которая греет воздух, но сгенерированное тепло проходит через ограждающие конструкции и рассеивается в атмосфере. То есть происходят теплопотери – «теплопередача». Она есть всегда, вопрос лишь в том, получается ли их восполнить посредством отопления, чтобы в доме оставалась стабильная положительная температура, желательно на уровне + 20-22 градусов.

Важно! Заметим, что очень немаловажную роль в динамике теплового баланса (в общих теплопотерях) играют различные неплотности в элементах здания – инфильтрация. Поэтому на герметичность и сквозняки тоже следует обращать внимание.  

Кирпич, сталь, бетон, стекло, деревянный брус… — каждый материал, применяемый при строительстве зданий, в той или иной мере обладает способностью передавать тепловую энергию. И каждый из них обладает обратной способностью – сопротивляться теплопередаче. Теплопроводность является величиной неизменной, поэтому в системе СИ существует показатель «коэффициент теплопроводности» для каждого материала. Данные эти важны не только для понимания физических свойств конструкций, но и для последующих расчётов.

Приведём данные для некоторых основных материалов в виде таблицы.

МатериалКоэффициент теплопроводности Вт/(м*К)
1Сталь52
2Стекло1,15
3Железобетон с щебнем1,7-2
4Минеральная вата0,035-0,053
5Сосна влажности 15%0,15-0,23
6Кирпич с пустотами0,44
7Кирпич сплошной0,67- 0,82
8Пенопласт0,04-0,05
9Пенобетонные блоки0,3-0,5

Теперь о сопротивлении теплопередаче. Значение сопротивления теплопередаче обратно пропорционально теплопроводности. Этот показатель относится и к ограждающим конструкциям, и к материалам как таковым. Он используется для того, чтобы охарактеризовать теплоизоляционные характеристики стен, перекрытий, окон, дверей, кровли…

Для расчёта термического сопротивления используют следующую общедоступную формулу:

R=d/k.

Показатель «d» здесь означает толщину слоя, а показатель «k» — теплопроводность материала. Получается, что сопротивление теплопередаче напрямую зависит от массивности материалов и ограждающих конструкций, что при использовании нескольких таблиц поможет нам рассчитать фактическое теплосопротивление существующей стены или правильный утеплитель по толщине.

Для примера: стена в половину кирпича (полнотелого) имеет толщину 120 мм, то есть показатель R получится 0,17 м²·K/Вт (толщина 0,12 метра, разделённая на 0,7 Вт/(м*К)). Аналогичная кладка в кирпич (250 мм) покажет 0,36 м²·K/Вт, а в два кирпича (510 мм) – 0,72 м²·K/Вт.

Допустим, по минеральной вате толщиной 50; 100; 150 мм показатели термического сопротивления будут следующие: 1,11; 2,22; 3,33 м²·K/Вт.

Важно! Большинство ограждающих конструкций в современных зданиях являются многослойными. Поэтому, чтобы рассчитать, например, термическое сопротивление такой стены, нужно отдельно рассматривать все её прослойки, а затем полученные показатели суммировать.

Существуют ли требования к тепловому сопротивлению

Возникает вопрос: а каким, собственно, должен быть показатель сопротивления теплопередачи для ограждающих конструкций в доме, чтобы в помещениях было тепло, и в отопительный период расходовалось минимум энергоносителей? К счастью для домовладельцев, не обязательно снова использовать сложные формулы. Вся необходимая информация есть в СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». В данном нормативном документе рассматриваются строения различного назначения, эксплуатируемые в различных климатических зонах. Это вполне объяснимо, так как температура для жилых помещений и производственных помещений не нужна одинаковая. Кроме того, отдельные регионы характеризуются своими предельными минусовыми температурами и длительность отопительного периода, поэтому выделяют такую усреднённую характеристику, как градусо-сутки отопительного сезона.

Важно! Ещё один интересный момент заключается в том, что основная интересующая нас таблица содержит нормируемые показатели для различных ограждающих конструкций. Это в общем-то не удивительно, ведь тепло покидает дом неравномерно.

Попробуем немного упростить таблицу по необходимому тепловому сопротивлению, вот что получится для жилых зданий (м²·K/Вт):

Регион по градусо-суткамОкнаСтеныПерекрытия холодного чердака и холодного подвала
20000,32,12,8
40000,452,83,7
60000,63,54,6
80000,74,25,5
100000,754,96,4
120000,85,67,3

Согласно данной таблице, становится понятно, что если в Москве (5800 градусо-суток при средней температуре в помещениях порядка 24 градусов) строить дом только из полнотелого кирпича, то стену придётся делать по толщине более 2,4 метра (3,5 Х 0,7). Реально ли это технически и по деньгам? Конечно – абсурд. Вот почему нужно применить утепляющий материал.  

Очевидно, что для коттеджа в Москве, Краснодаре и Хабаровске будут предъявляться разные требования. Всё, что нам нужно, так это определить градусо-суточные показатели для нашего населённого пункта и выбрать подходящее число из таблицы. Потом применяя формулу сопротивления теплопередаче, работаем с уравнением и получаем оптимальную толщину утеплителя, который необходимо применить. 

ГородГрадусо-сутки Dd отопительного периода при температуре, + С
242220181614
Абакан730068006400590055005000
Анадырь10700101009500890082007600
Арзанас620058005300490045004000
Архангельск720067006200570052004700
Астрахань420039003500320029002500
Ачинск750070006500610056005100
Белгород490046004200380034003000
Березово (ХМАО)900085007900740069006300
Бийск710066006200570053004800
Биробиджан750071006700620058005300
Благовещенск750071006700620058005400
Братск810076007100660061005600
Брянск540050004600420038003300
Верхоянск134001290012300117001120010600
Владивосток550051004700430039003500
Владикавказ410038003400310027002400
Владимир590054005000460042003700
Комсомольск-на-Амуре780073006900640060005500
Кострома620058005300490044004000
Котлас690065006000550050004600
Краснодар330030002700240021001800
Красноярск730068006300590054004900
Курган680064006000560051004700
Курск520048004400400036003200
Кызыл880083007900740070006500
Липецк550051004700430039003500
Санкт Петербург570052004800440039003500
Смоленск570052004800440040003500
Магадан900084007800720067006100
Махачкала320029002600230020001700
Минусинск470069006500600056005100
Москва580054004900450041003700
Мурманск750069006400580053004700
Муром600056005100470043003900
Нальчик390036003300290026002300
Нижний Новгород600053005200480043003900
Нарьян-Мар900085007900730067006100
Великий Новгород580054004900450040003600
Олонец630059005400490045004000
Омск720067006300580054005000
Орел550051004700420038003400
Оренбург610057005300490045004100
Новосибирск750071006600610057005200
Партизанск560052004900450041003700
Пенза590055005100470042003800
Пермь680064005900550050004600
Петрозаводск650060005500510046004100
Петропавловск-Камчатский660061005600510046004000
Псков540050004600420037003300
Рязань570053004900450041003600
Самара590055005100470043003900
Саранск600055005100570043003900
Саратов560052004800440040003600
Сортавала630058005400490044003900
Сочи1600140012501100900700
Сургут870082007700720067006100
Ставрополь390035003200290025002200
Сыктывкар730068006300580053004900
Тайшет780073006800630058005400
Тамбов560052004800440040003600
Тверь590054005000460041003700
Тихвин610056002500470043003800
Тобольск750070006500610056005100
Томск760072006700620058005300
Тотьна670062005800530048004300
Тула560052004800440039003500
Тюмень700066006100570052004800
Улан-Удэ820077007200670063005800
Ульяновск620058005400500045004100
Уренгой10600100009500890083007800
Уфа640059005500510047004200
Ухта790074006900640058005300
Хабаровск700066006200580053004900
Ханты-Мансийск820077007200670062005700
Чебоксары630058005400500045004100
Челябинск660062005800530049004500
Черкесск400036003300290026002300
Чита860081007600710066006100
Элиста440040003700330030002600
Южно-Курильск540050004500410036003200
Южно-Сахалинск65006005600510047004200
Якутск114001090010400990094008900
Ярославль620057005300490044004000

Примеры расчёта толщины утеплителя

Предлагаем на практике рассмотреть процесс расчётов утепляющего слоя стены и потолка жилой мансарды. Для примера возьмём дом в Вологде, построенный из блоков (пенобетон) толщиной 200 мм.

Итак, если температура в 22 градуса для обитателей будет нормальной, то актуальный в данном случае показатель градусо-суток равняется 6000. Находим в таблице нормативов по термическому сопротивлению соответствующий показатель, он составляет 3,5 м²·K/Вт – к нему будем стремиться.

Стена получится многослойная, поэтому сначала определим, сколько термического сопротивления даст голый пеноблок. Если средняя теплопроводность пенобетона составляет порядка 0,4 Вт/(м*К), то при 20-миллиметровой толщине эта наружная стена даст сопротивление теплопередаче на уровне 0,5 м²·K/Вт (0,2 метра делим на коэффициент теплопроводности 0,4).

То есть для качественного утепления нам не хватает порядка 3 м²·K/Вт. Их можно получить минеральной ватой или пенопластом, который будут установлены со стороны фасада в вентилируемой навесной конструкции или мокрым способом скреплённой теплоизоляции. Чуть трансформируем формулу термического сопротивления и получаем необходимую толщину – то есть умножаем необходимое (недостающее) сопротивление теплопередачи на теплопроводность (берём из таблицы).

В цифрах это будет выглядеть так: d толщина базальтовой минваты = 3 Х 0,035 = 0,105 метра. Получается, что мы может использовать материал в матах или рулонах толщиной 10 сантиметров. Заметим, что при использовании пенопласта плотностью 25 кг/м3 и выше – необходимая толщина получится аналогичной.

Кстати, можно рассмотреть другой пример. Допустим, хотим из полнотелого силикатного кирпича в этом же доме сделать ограждение тёплого остеклённого балкона, тогда недостающего термического сопротивления будет порядка 3,35 м²·K/Вт (0,12Х0,82). Если планируется применять для утепления пенопласт ПСБ-С-15, то его толщина должна быть 0,144 мм – то есть 15 см.  

Для мансарды, крыши и перекрытий техника расчётов будет примерно такая же, только отсюда исключается теплопроводность и сопротивление теплопередачи несущих конструкций. А также несколько увеличиваются требования по сопротивлению – потребуется уже не 3,5 м²·K/Вт, а 4,6. В итоге, вата подойдёт толщиной до 20 см = 4,6 Х 0,04 (теплоизолятор для кровли).

Применение калькуляторов 

Производители изоляционных материалов решили упростить задачу рядовым застройщикам. Для этого они разработали простые и понятные программки для расчёта толщины утеплителя.

Рассмотрим некоторые варианты:

http://www.xps.tn.ru/calculate/

http://calc.rockwool.ua/#professional

http://www.penoplex.ru/school/index.php?step=4

http://www.knaufinsulation.ru/kalkulyator-dlya-rascheta-kolichestva-teploizolyatsii-0

В каждом из них в несколько шагов нужно заполнить поля, после чего, нажав на кнопку, можно мгновенно получить результат.

Вот некоторые особенности использования программ:

1. Везде предлагается из выпадающего списка выбрать город/район/регион строительства.

2. Все, кроме Технониколь, просят определить тип объекта: жилое/производственное, либо, как на сайте Пеноплекс – городская квартира/лоджия/малоэтажный дом/хозпостройка.

3. Потом указываем, какие конструкции нас интересуют: стены, полы, перекрытие чердака, крыша. Программа Пеноплекс рассчитывает также утепление фундамента, инженерных коммуникаций, уличных дорожек и площадок.

4. Некоторые калькуляторы имеют поле для указания желаемой температуры внутри помещения, на сайте Rockwool интересуются также габаритами здания и типом применяемого для отопления топлива, количеством проживающих людей. Кнауф ещё учитывает относительную влажность воздуха в помещениях.

5. На penoplex.ru нужно указать тип и толщину стен, а также материал, из которого они изготовлены. 

6. В большинстве калькуляторов есть возможность задать характеристики отдельных или дополнительных слоёв конструкций, например, особенности несущих стен без теплоизоляции, тип облицовки…

7. Калькулятор пеноплекс для некоторых конструкций (допустим для утепления кровли методом «между стропил») может считать не только экструдированный пенополистирол, на котором фирма специализируется, но также минеральную вату.

Как вы понимаете, в том, чтобы рассчитать оптимальную толщину теплоизоляции – ничего сложного нет, следует только со всей тщательностью подойти к данному вопросу. Главное, чётко определиться с недостающим сопротивлением теплопередаче, а потом уже выбирать утеплитель, который будет лучше всего подходить для конкретных элементов здания и применяемых строительных технологий. Также не стоит забывать, что к теплоизоляцией частного дома необходимо заниматься комплексно, в должной степени должны быть утеплены все ограждающие конструкции.

Таблица 1 Время схватывания бетона при различной температуре

Таблица 1 Время схватывания бетона при различной температуре Использование добавки и ее Влияние на время схватывания

Первоначальный набор, как определено ACI 116R, представляет собой степень жесткости цементная смесь менее окончательного схватывания, обычно указывается как эмпирическая значение, указывающее время в часах и минутах, необходимое для цемента паста, чтобы затвердеть достаточно, чтобы противостоять до установленной степени, проникновение утяжеленной тестовой иглы.Время схватывания бетона при различных температурах приведено в таблице ниже:

Таблица 1 Время схватывания бетона при различной температуре

Температура Приблизительное время схватывания (часы)
100 o F (38 o C) 1-2 / 3
90 o F (32 o C) 2-2 / 3
80 o F (27 o C) 4
70 o F (21 o C) 6
60 o F (16 o C) 8
50 o F (10 o C) 11
40 o F (4 o C) 14
30 o F (-1 o C) 19
20 o F (-7 o C) Установить не произойдет
На замедление начального времени схватывания из-за использования добавки влияет тремя факторами, а именно температурой окружающей среды, используемой дозировкой и время добавления в замес.

Влияние температуры на замедление начального времени схватывания

Температура может отрицательно сказаться на повышении прочности бетона. Однако правильное отверждение бетона в холодную погоду повысит его прочность. разработка. Жаркая погода определяется как любая комбинация высокой температуры окружающей среды. температура, высокая температура бетона, низкая относительная влажность и ветер скорость. Период холодной погоды, как определено Комитетом 306 ACI, — это когда одно из следующих условий возникает в течение трех дней подряд:

  • Среднесуточная температура воздуха ниже 40 o F
  • Температура воздуха не выше 50 o F более чем на половину любого 24-часового периода.

Влияние температуры бетона и замедления времени схватывания приведено PCA в таблице ниже. Из графика следует, что эффект замедления более выражен при более высокой температуре бетона. используется.

Рисунок 1 Влияние температуры бетона и замедлителя схватывания Время

Замедление времени схватывания зависит от типа добавок использовал.В приведенной ниже таблице показано действие различных лигносуфонатов. (1 и 2) и карбоновые (3 и 4) примеси по времени схватывания.

Рисунок 2 Влияние различных добавок на время схватывания бетона

Время добавления примеси в замес здесь значительное и может повлиять на окончательные результаты. Более замедление может иметь место, если примесь добавляется в качестве последнего ингредиента, и цемент становится влажным.

Влияние дозировки на замедление начального времени схватывания

Более высокая дозировка может использоваться до определенного уровня только до того, как происходит быстрое затвердевание и потеря осадки. Эта примесь чувствительна к температура окружающей среды при введении в партию. Чем ниже окружающий температуры, тем дольше будет время схватывания бетона. В следующий рисунок используется для оценки времени начального схватывания в соответствии с дозировка замедлителя схватывания и температура окружающей среды бетона.

Рис.3.Увеличение времени начальной схватывания с содержанием замедлителя схватывания.

Как защитить бетон во время холодной погоды

Есть три основных цели бетонирования в холодную погоду: 1) защитить только что уложенный бетон от замерзания в раннем возрасте, 2) защитить бетон, чтобы обеспечить соответствующее развитие прочности, и 3) защитить бетон от теплового удара и растрескивания по окончании срока защиты.

Согласно Руководству ACI 306 по бетонированию в холодную погоду, холодная погода существует, когда температура воздуха упала до или, как ожидается, упадет ниже 40 ° F в течение периода защиты. Период защиты — это время, необходимое для предотвращения воздействия на бетон воздействия холода. (См. Дополнительную информацию об этом определении на боковой панели.)

Беречь от раннего замерзания

Если только что уложенный бетон замерзнет, ​​это может привести к немедленному и необратимому повреждению; последующее отверждение не восстановит свойства бетона.Повреждение происходит из-за того, что при замерзании вода увеличивается в объеме на 9 процентов. Образование кристаллов льда и возникающее в результате расширение пасты может снизить прочность на сжатие и увеличить пористость затвердевшего бетона. Снижение прочности до 50 процентов может произойти, если замерзание произойдет в первые несколько часов после укладки бетона или до того, как бетон достигнет прочности на сжатие примерно 500 фунтов на квадратный дюйм.

Вновь уложенный бетон должен быть защищен от раннего замерзания до тех пор, пока количество воды для затворения или степень насыщения не будут в достаточной степени снижены в процессе гидратации, термин, используемый для описания химической реакции между портландцементом или вяжущими материалами и водой. .Во время гидратации степень насыщения постоянно снижается, поскольку вода для смешивания соединяется с вяжущими материалами, а бетон становится жестким и твердеющим. Из-за процесса гидратации количество доступной воды для смешивания, которая образует кристаллы льда, постоянно уменьшается, поэтому риск необратимого повреждения в случае замерзания бетона снижается.

Когда нет внешних источников воды, критическая степень насыщения, чтобы один цикл замерзания не приводил к необратимому повреждению бетона, возникает, когда бетон достигает прочности примерно 500 фунтов на квадратный дюйм.При заданных температурах отверждения бетонные смеси с хорошими порциями должны достичь этой прочности в течение 24-48 часов. Следовательно, очень важно, чтобы вновь уложенный бетон был защищен от замерзания в течение первых 24-48 часов или до тех пор, пока бетон не достигнет прочности примерно 500 фунтов на квадратный дюйм.

Когда бетон достигает прочности не менее 500 фунтов на квадратный дюйм, он может выдержать один цикл замораживания-оттаивания без повреждений, если бетон является воздухововлекающим и не подвергается воздействию внешнего источника воды.Для воздействия повторяющихся циклов замораживания и оттаивания новый бетон должен достичь прочности не менее 3500 фунтов на квадратный дюйм или 4000 фунтов на квадратный дюйм, если он будет подвергаться повторяющимся циклам замораживания и оттаивания и химикатов для борьбы с обледенением. Чтобы избежать повреждений в раннем возрасте из-за холодной погоды, защитите бетон как можно скорее после укладки, уплотнения и отделки.

Температура и периоды защиты

Для защиты от замерзания в раннем возрасте поддерживайте соответствующую температуру бетона, указанную в строке 1 таблицы 1, в течение периодов времени, указанных в строке 1 таблицы 2.Бетон с ускоренным схватыванием может быть получен путем включения ускоряющих химических добавок, уменьшения водоцементного отношения материала (Вт / см), увеличения содержания цемента, уменьшения количества дополнительных вяжущих материалов или замены цементов общего назначения на цементы типа III (высокий -ранний) цемент. Минимальные температуры бетона в строке 1 таблицы 1 являются функцией минимального размера секции, потому что чем массивнее секция, тем медленнее она теряет тепло.

Согласно строке 1 в таблицах 1 и 2, минимальная температура бетона при укладке и поддержании составляет 55 ° F для бетонной секции с минимальным размером 12 дюймов, а минимальные периоды защиты составляют два и один день для нормального схватывания и бетонные смеси ускоренного схватывания соответственно.Строка 1 в таблицах 1 и 2 обеспечивает минимальную температуру бетона и продолжительность, чтобы вода для смешивания во вновь уложенном бетоне не замерзла.

В строках 2, 3 и 4 таблицы 1 указаны минимальные температуры бетона в смеси для указанных температур воздуха. По мере снижения температуры воздуха рекомендуемые температуры бетонной смеси повышаются, чтобы компенсировать потери тепла между смешиванием и укладкой бетона. Рекомендации по температуре смеси помогают обеспечить достижимую минимальную температуру бетона при размещении и поддержании (строка 1, таблица 1).

Защитите, чтобы обеспечить достаточный прирост силы

Скорость затвердевания и набора прочности бетона зависит от температуры бетона. Низкие температуры бетона снижают скорость гидратации и, следовательно, замедляют скорость набора прочности. Чтобы вновь уложенный бетон приобрел необходимую прочность для безопасного снятия опалубки, опор и перекладин, а также для безопасной загрузки конструкции во время и после строительства, необходимо поддерживать адекватную температуру бетона в течение периода защиты или отверждения.

Если есть требования к прочности в раннем возрасте, используйте Таблицу 2, чтобы определить минимальные периоды защиты для следующих условий эксплуатации: 1) без нагрузки, без нагрузки; 2) без нагрузки, без нагрузки; 3) частичная нагрузка, выставленная; и 4) полная нагрузка. В зависимости от требований к нагрузке и условий воздействия может потребоваться увеличить период защиты сверх минимумов, перечисленных в строке 1 таблицы 2

«Без нагрузки, незащищенный» означает, что бетонный элемент не будет нести значительных нагрузок в течение периода защиты и не будет подвергаться воздействию замерзания при эксплуатации.«Нагрузка без нагрузки» означает, что бетонный элемент не будет нести значительных нагрузок в течение периода защиты и будет подвергаться воздействию низких температур в процессе эксплуатации. «Частичная нагрузка, подверженная воздействию» означает, что бетонный элемент будет нести нагрузки, меньшие, чем доступная несущая способность для раннего возраста в течение периода защиты, и будет подвергаться воздействию низких температур в процессе эксплуатации. Элементы, требующие перешоривания для несения строительных нагрузок до достижения указанной прочности, имеют рабочее состояние «Полная нагрузка» и обычно требуют от подрядчика определения прочности бетона на месте.

Например, условием эксплуатации бетонного покрытия стоянки толщиной 6 дюймов на коммерческой строительной площадке, которое будет подвергаться воздействию зимних условий и отлитого из бетона с ускоренным схватыванием, будет «Частичная нагрузка, незащищенная» и требующая минимальной защиты. срок 4 дня. Согласно строке 1 таблицы 1, минимальная температура бетона 55 ° F должна поддерживаться в течение четырехдневного периода защиты.

Методы защиты

Методы поддержания минимальных температур, которые размещены и поддерживаются, как показано в строке 1 таблицы 1, включают изоляцию (одеяла и плиты), системы обогрева, такие как электрические одеяла и системы водяного отопления, неотапливаемые или обогреваемые корпуса или комбинацию этих методов.

Изоляция является наиболее экономичным средством поддержания адекватных температур отверждения, поскольку в этом методе используется тепло гидратации или тепло, генерируемое химической реакцией между цементом и водой. В зависимости от массы бетона, содержания цемента и условий окружающей среды (например, температуры воздуха и ветра) изоляция обычно может поддерживать адекватную температуру отверждения, улавливая тепло гидратации.

Как можно скорее накройте бетон одеялом, чтобы уловить как можно больше тепла гидратации.Улавливание раннего тепла гидратации поможет поддерживать температуру отверждения, но также способствует гидратации, которая, в свою очередь, дает дополнительное тепло. Обязательно защитите углы и поверхности, поскольку эти области наиболее подвержены замерзанию и повреждению в раннем возрасте.

В экстремальных зимних условиях иногда тепла гидратации недостаточно для поддержания адекватной температуры отверждения, и требуется дополнительное тепло. Дополнительное тепло можно подавать с помощью электробетонных одеял, водонагревателей и обогреваемых шкафов.Конечно, использование дополнительного тепла увеличивает стоимость бетонирования в холодную погоду.

Гидравлические нагреватели обеспечивают циркуляцию нагретой водно-гликолевой жидкости через систему шлангов теплопередачи, размещенных на бетоне или формах. Обычно шланги покрывают бетонными изоляционными покрытиями для улавливания и удержания тепла.

Топочные обогреватели для обогревателей должны иметь вентиляцию и не должны располагаться так, чтобы непосредственно нагревать или сушить бетон. Свежие бетонные поверхности, подверженные воздействию углекислого газа от невентилируемых обогревателей, могут быть повреждены карбонизацией бетона.Карбонизация происходит, когда углекислый газ реагирует с продуктами гидратации цемента, создавая мягкие и меловые поверхности. Невентилируемые обогреватели внутреннего сгорания также производят окись углерода. Конечно, высокие уровни концентрации этих газов опасны для рабочих.

Защищать от термического удара и растрескивания

В конце периода защиты постепенно снимайте изоляцию или другую защиту, чтобы температура поверхности постепенно снизилась в течение последующих 24 часов. В противном случае поверхность бетона может остыть слишком быстро, создавая температурные градиенты между поверхностью и внутренними частями бетона, и возникающие термические напряжения могут вызвать растрескивание поверхности.Оставьте изоляцию на месте и постепенно уменьшайте количество источников тепла, пока температура бетона не остынет до средней температуры воздуха. Строка 5 в Таблице 1 показывает максимально допустимое падение температуры поверхности в первые 24 часа после окончания защиты во избежание термического растрескивания поверхности.

Предварительное планирование — залог успешного бетонирования в холодную погоду. При разработке следующего плана бетонирования в холодную погоду рассмотрите три основные цели: защитить бетон от замерзания в раннем возрасте, защитить, чтобы обеспечить достаточный прирост прочности, и защитить от теплового удара и растрескивания.

Список литературы

ACI 301-10 «Спецификации конструкционного бетона», Американский институт бетона, www.concrete.org

ACI 306R-10 Руководство по бетонированию в холодную погоду, Американский институт бетона, www.concrete.org

Косматка, С.Х. и Уилсон, М.Л., Проектирование и контроль бетонных смесей , 15 -е издание , 2011 г., Портлендская ассоциация цемента, www.cement.org

Бетон для холодной погоды | Геотехническая инженерия, Консультационные услуги по охране окружающей среды

Низкие температуры на этой неделе говорят нам всем — зима пришла! Пришло время освежить наши знания о методах бетонирования в холодную погоду.Согласно публикации Американского института бетона (ACI) «Руководство по бетонированию в холодную погоду» (ACI 306R) холодная погода определяется как любое время, когда температура воздуха падает или, как ожидается, упадет ниже 40 ° F в течение периода защиты ( время, необходимое для предотвращения воздействия холода на бетон).

Холодная погода влияет на бетон по-разному. Гидратация в бетоне, процесс набора прочности, представляет собой химическую реакцию. Когда бетон укладывается при низких температурах, гидратация может быть замедлена — даже остановлена ​​- что влияет на время отделки и отверждения.Необратимые повреждения могут также возникнуть, если бетон замерзнет в раннем возрасте.

Строительные практики

Американский институт бетона (ACI) разработал следующую таблицу, в которой представлены минимальные температуры бетона во время укладки в зависимости от толщины:

Тщательно контролируйте температуру бетона, опалубки, арматурной стали, основания, земляного полотна и любых других предметов, связанных с укладкой. Поверхности, на которые будет укладываться бетон, должны иметь температуру выше 32 ° F, чтобы предотвратить замерзание бетона на границе раздела.После того, как бетон с нормальным схватыванием был уложен, его необходимо поддерживать при указанной выше температуре и сохранять влажным не менее 72 часов, чтобы обеспечить надлежащее начальное отверждение. Могут потребоваться изолирующие одеяла, маты с подогревом и / или отапливаемые помещения.

Правильное обращение с полевыми цилиндрами критически важно в холодную погоду. При использовании для подтверждения подходящей напряженности поля для снятия опалубки, последующего натяжения или монтажа стали необходимо приложить все разумные усилия для обеспечения того, чтобы эти цилиндры прошли такую ​​же температурную и влажностную обработку, что и бетон, который они представляют.

Рекомендации по проектированию смесей

Возможно, стоит подумать об изменении конструкции бетонной смеси в зимний период. Использование более прочных смесей может привести к раннему увеличению прочности, что позволит быстрее снимать опалубку. Другие предложения включают более низкое соотношение вода / цементный материал; добавление дополнительного цемента; с использованием нехлоридной ускоряющей добавки; или используя цемент типа III.

В холодную погоду следует с осторожностью подходить к использованию минеральных примесей шлака или летучей золы.Минеральные и химические смеси могут замедлить первоначальный набор силы, который может быть более заметным в холодную погоду. Ускоряющая добавка может потребоваться, если замедленное увеличение прочности сказывается на отделке или снятии опалубки.

Чтобы добиться хороших результатов при бетонировании, ECS рекомендует ознакомиться с инструкциями, представленными в ACI 360R, перед началом заливки бетона в холодную погоду.

Бетон для холодной погоды | Геотехническая инженерия, Консультационные услуги по охране окружающей среды

С приближением зимы пора вспомнить о методах бетонирования в холодную погоду.Согласно публикации Американского института бетона (ACI) «Руководство по бетонированию в холодную погоду» (ACI 306R) холодная погода определяется как любое время, когда температура воздуха падает или ожидается ниже 40 ° F в течение периода защиты. (время, необходимое для предотвращения воздействия на бетон воздействия холода).

Холодная погода влияет на бетон по-разному. Гидратация в бетоне, процесс набора прочности, представляет собой химическую реакцию. Когда бетон укладывается при низких температурах, гидратация может быть замедлена — и даже остановлена ​​- что влияет на время отделки и отверждения.Еще одна проблема — это необратимые повреждения, которые бетон может получить, если замерзнет в раннем возрасте. Защита бетона на раннем этапе отверждения важна для получения продукта хорошего качества, и это не всегда легко.

Строительные практики

Американский институт бетона (ACI) разработал следующую диаграмму, в которой представлены минимальные температуры бетона во время укладки в зависимости от толщины:

Размер секции, минимальный размер
Минимальный бетон 12 дюймов 12-36 дюймов 36-72 дюйма 72 дюйма
Температура при размещении
и поддерживаемая
55 ° F 50 ° F 45 ° F 40 ° F

В дополнение к тщательному контролю температуры бетона, опалубки, арматурной стали, основания, земляного полотна и любых других элементов, связанных с укладкой, поверхности, на которые будет наноситься бетон. температура должна быть выше 32 ° F, чтобы предотвратить замерзание бетона на границе раздела.После того, как бетон с нормальным схватыванием был уложен, его необходимо поддерживать при указанной выше температуре и поддерживать во влажном состоянии в течение определенного периода времени, обычно не менее 72 часов, чтобы обеспечить надлежащее начальное отверждение. Могут потребоваться изолирующие одеяла, маты с подогревом и / или отапливаемые помещения. Не дожидайтесь последней минуты, чтобы подтвердить наличие защитного снаряжения и принадлежностей.

Правильное обращение с полевыми цилиндрами становится особенно важным при работе в холодную погоду. При использовании для подтверждения подходящей напряженности поля для снятия опалубки, последующего натяжения или монтажа стали необходимо приложить все разумные усилия для обеспечения того, чтобы эти цилиндры прошли такую ​​же температурную и влажностную обработку, что и бетон, который они представляют.

Рекомендации по проектированию смеси

Возможно, стоит подумать об изменении конструкции бетонной смеси в зимний период. Использование более прочных смесей может привести к раннему увеличению прочности, что позволит быстрее снимать опалубку. Другие предложения включают более низкое соотношение вода / цементный материал; добавление дополнительного цемента; с использованием нехлоридной ускоряющей добавки; или используя цемент типа III (высокопрочный).

В прошлом хлорид кальция часто использовался в качестве ускоряющей добавки, но рекомендуется соблюдать осторожность.Хлориды в бетоне могут увеличить вероятность коррозии арматурной стали, что может привести к преждевременному разрушению бетона. Многие спецификации и нормативные документы ограничивают или полностью ограничивают использование хлорида кальция или добавок, содержащих хлориды.

К использованию обычных минеральных добавок, таких как шлак или летучая зола, также следует подходить с осторожностью в периоды холодной погоды. Использование минеральных добавок дает множество преимуществ, но они также могут замедлить первоначальный набор прочности.Этот эффект, как правило, более выражен в холодную погоду, и может потребоваться ускоряющая добавка, если замедленное увеличение прочности влияет на отделку или снятие опалубки.

ACI также рекомендует использовать бетон с воздухововлекающими добавками, чтобы минимизировать ущерб от циклов замораживания-оттаивания, даже если бетон будет подвергаться этим циклам только во время строительства.

ECS рекомендует ознакомиться с инструкциями, представленными в ACI 360R, перед началом заливки бетона в холодную погоду. ACI 306R предоставляет дополнительные рекомендации по типам и продолжительности защитных мер, которые могут потребоваться при укладке бетона в холодную погоду.Осведомленность об этих факторах в сочетании с выполнением рекомендуемых мер может помочь обеспечить получение бетонного продукта хорошего качества.

10 вещей, которые следует знать перед заливкой бетона в холодную погоду

Если вы когда-либо работали с бетоном, вы не хуже нас знаете, что для его застывания требуется время. На микроуровне гидратация цемента постепенно увеличивает сопротивление смеси. Когда происходит резкое похолодание, цементному тесту требуется гораздо больше времени, чтобы развить свою первоначальную прочность, и это может стоить вам драгоценного времени, прежде чем вы сможете снять опалубку и продвигать проект.Если вы не подготовитесь, внутренняя температура может даже выйти за критические пределы и спровоцировать необратимое повреждение конструкции, возможно, вам придется снести и отремонтировать.

Помимо температуры воздуха, вам следует следить за относительной влажностью и скоростью ветра, так как и то, и другое может иметь значительное влияние на скорость испарения и внутреннюю температуру бетона.

Замерзший бетон в раннем возрасте

Воздействие пластичного бетона на отрицательные температуры может снизить его окончательную прочность до 50%.Повреждение происходит из-за расширения воды при замерзании с образованием кристаллов льда, которые приводят к пористой микроструктуре. Поэтому лучше всего держать бетон в тепле до тех пор, пока он не достигнет сопротивления 500 фунтов на квадратный дюйм (3,5 МПа). Но слишком большое количество тепла снижает предельное сопротивление. Речь идет о поиске правильного баланса.

Всегда помните, что достижение силы является частью цели, но необходимо избегать конкретных повреждений.

Помимо мерзлого бетона, зимой увеличивается риск термического и усадочного растрескивания.

Трещины при усадке

Усадка возникает, когда поверхностная влага испаряется быстрее, чем ее заменяет сливная вода. Низкая влажность и холодный ветерок — это хрестоматийный сценарий усадки, которая приведет к тонким, но глубоким трещинам в бетоне.

Термическое растрескивание

Термическое растрескивание возникает из-за чрезмерной разницы температур в бетоне. Это чаще встречается на более крупных элементах или массивном бетоне, когда поверхность подвергается воздействию низкой температуры воздуха, в то время как гидратация цемента выделяет тепло, и сердцевина становится теплее.Как показывает практика, 35 градусов по Фаренгейту (20 ° C) — это максимальный диапазон, который вы должны допускать через бетонный элемент в любой момент времени, если вы действительно не понимаете эксплуатационные характеристики бетонной смеси.

Быстрое изменение температуры также может привести к такому типу растрескивания.

Сборный бетон в зимних условиях

ХОЛОДНАЯ ПОГОДА СТРОИТЕЛЬСТВО ИЗ БЕТОНА

Зимние условия представляют собой серьезную проблему для строительной отрасли.Заливка бетона затруднена, когда температура опускается почти до нуля. Укладка бетона в холодную погоду может оказаться невозможной после наступления мороза, если вы не примете много дорогостоящих мер предосторожности. Холодные зимние условия не только значительно увеличивают затраты на строительство, но также замедляют график и снижают безопасность рабочих.

Большая часть Америки страдает от зимней погоды, но строительные работы могут продолжаться круглый год. Это потому, что многие архитекторы, инженеры и строители знают, что строительство в холодную погоду можно легко завершить вовремя, в рамках бюджета и безопасно, используя сборный железобетон в зимние месяцы.Сборный железобетон позволяет выполнять строительные работы даже в экстремальные погодные условия в холодные зимние месяцы.

ЧТО ТАКОЕ БЕТОН ДЛЯ ХОЛОДНОЙ ПОГОДЫ?

Американский институт бетона (ACI) определяет бетонирование в холодную погоду на основе двух параметров:

  • Среднесуточная температура наружного воздуха ниже 40 градусов по Фаренгейту (5 градусов Цельсия).
  • Температура наружного воздуха не поднимается выше 50 градусов по Фаренгейту (10 градусов Цельсия) в течение более половины 24-часового периода.

В зависимости от региона это может повлиять на календарные месяцы с октября по апрель. Это более полугода, когда строительные работы могут быть отложены или остановлены из-за мороза, льда, снега или пронизывающего ветра. Строители планируют это и обращают внимание на решения из сборного железобетона и бетонные изделия, адаптированные к погодным условиям.

В коммерческом строительстве бетон используется не только для изготовления фундаментов и плит. Сборный бетон — лучший всепогодный процесс для изготовления архитектурных стеновых панелей, двутавровых балок, пустотелых досок, панелей пола, балок и многих других областей применения.Вы можете найти сборный железобетон в паркингах, офисных зданиях, многоквартирных домах и многоквартирных домах, школах и почти в любом другом крупномасштабном проекте.

Планирование и завершение таких крупных проектов занимают месяцы. Они чувствительны ко времени и требуют непрерывного строительства, которое протекает в зимние месяцы, когда обычные методы монолитного монтажа (CIP) непрактичны, слишком дороги и небезопасны для рабочих, работающих в суровых условиях. Ключом к успешному строительству бетона является изготовление конструктивных элементов в условиях производства, контролируемых окружающей средой.

ТРАДИЦИОННЫЙ БЕТОН ДЛЯ ЗАЛИВА

Ничто не может сравниться с бетоном по прочности, долговечности и экономичности. Вы можете использовать его над и под землей, а также в воде. Бетон помог построить все мыслимые конструкции, от небоскребов до мостов и дорог. Но, несмотря на все его преимущества и достоинства, у него есть недостатки. Он не может должным образом застыть, когда он слишком холодный, когда выливается на открытом воздухе.

Это довольно серьезные ограничения для заливки бетона на месте. Традиционно бетонные проекты отливаются на место.Формы устанавливаются, и бетон замешивается на строительной площадке или привозится автотранспортом с заводов по производству товарных смесей.

Бетон не высыхает до затвердевания. Он переходит из жидкого состояния в твердую массу в результате сложной химической реакции, называемой отверждением. Скорость реакции прямо пропорциональна температуре. Это включает в себя температуру жидкой бетонной смеси и температуру, при которой она остается во время жизненно важного этапа отверждения. Он также включает в себя температуру окружающей среды, которая учитывает окружающую среду, такую ​​как воздух, опалубку и состояние грунта.

РЕЙТИНГИ АМЕРИКАНСКОГО БЕТОННОГО ИНСТИТУТА

Американский институт бетона утверждает, что идеальный диапазон температур для заливки бетона составляет от 50 до 85 градусов по Фаренгейту (от 10 до 29 градусов по Цельсию). Идеальная температура отверждения составляет 72 ° F (22 ° C) в течение 28-дневного периода отверждения. Осенью, зимой и весной это практически невозможно для большей части среднеатлантической Америки. Остается лишь узкое окно для правильного использования традиционного метода заливки.

Слишком высокие температуры вызывают обезвоживание бетонной смеси и потенциальную потерю прочности, так как контролируемое удержание воды жизненно важно для идеального отверждения.Низкие температуры приводят к тому, что затвердевающий бетон становится инертным или перестает схватываться. Замерзание во время первоначального отверждения до того, как оно достигнет прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм, приведет к полному разрушению отвержденного бетона. В любом случае заливка бетона за пределами допустимой температуры может стать финансовой катастрофой.

Полная прочность бетона наступает через 28 дней. Вот когда он достигает расчетной прочности. Прочность бетона измеряется в фунтах на квадратный дюйм или фунтах на квадратный дюйм. Бетонные смеси различаются в зависимости от потребностей.Нормальная прочность конструкции начинается с 2000 фунтов на квадратный дюйм для легких плоских конструкций, таких как плиты и дорожки. Фундаменты и стеновые смеси обычно рассчитаны на сопротивление от 2500 до 3500 фунтов на квадратный дюйм. Ключевые элементы конструкции, такие как балки, колонны и лестницы, смешиваются для получения прочности до 5000 фунтов на квадратный дюйм или более.

Вы можете легко получить все эти смеси, если будете заливать их при надлежащей температуре. Как только температура затвердевающего бетона упадет ниже 50 ° F (10 ° C), скорость затвердевания упадет на 50%.Ниже 40 ° F (4 ° C) процесс отверждения в основном останавливается, и ничего нельзя сделать для его восстановления.

ПОВЫШЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ В ИСКУССТВЕННЫХ СРЕДАХ

Создание искусственной среды может быть дорогостоящим и непрактичным. Во-первых, это проблема создания конструкции. Это требует времени и материалов, требующих сборки в суровых климатических условиях. Это замедляет работу рабочих и увеличивает риск их безопасности. Тогда есть проблема с нагревом конструкции.Вот проблемы подробно:

  • Временные защитные конструкции требуют времени, чтобы построить. На строительных площадках разрабатываются креативные решения, но все они требуют времени на проектирование, исходные материалы, сборку, а затем разборку.

  • Остается проблема обращения с отходами . Они могут быть переработаны в часть общего строительного проекта, что компенсирует некоторые затраты. Но обычно любые материалы, связанные с заливкой бетона, загрязнены маслом или суспензией.Это требует больше времени и средств для очистки. Вывоз отходов на свалку — дорогое удовольствие и неразумная экологическая практика.

  • Временные конструкции требуют обогрева . В зависимости от источника топлива это может быть дорого. Пропановые и дизельные обогреватели сжигают много дорогостоящего топлива. В очень холодную погоду это может быть непомерно дорого.

  • Выхлопные газы от тепла ископаемого топлива создают дополнительную проблему для твердения бетона.Это называется карбонизация . Здесь временные обогреватели работают с плохой вентиляцией и вызывают повышение содержания углекислого газа в воздухе. Затем он вступает в реакцию с гидроксидом кальция при затвердевании бетона с образованием карбоната кальция. Это приводит к обратному прокаливанию извести и превращает смесь в слабую меловую поверхность и мягкую сердцевину.

  • Изоляционные одеяла и другие изоляторы, такие как пена, сено и солома, имеют ограниченную ценность без альтернативного источника тепла.Они подходят для предельных температур. Но как только внутренняя температура затвердевающего бетона падает, эти изоляторы удерживают холод, а не повышают температуру снаружи.

ИЗМЕНЕНИЕ БЕТОНА С ДОБАВКАМИ

Практически каждый поставщик товарного бетона начнет добавлять в бетонную смесь защиту от холода, как только температура окружающей среды упадет до определенной точки. Их называют добавками. Некоторые предназначены для повышения температуры смеси.Другие предназначены для ускорения времени отверждения. Хотя добавки обеспечивают защиту от прохладной погоды, они ничего не делают, если смесь оставить замерзать. Добавки также имеют свои собственные проблемы отверждения. Это популярные добавки для бетона в холодную погоду и некоторые из основных факторов, которые на них влияют.

  • Горячая вода — это основная добавка для холодной погоды. Компания по производству товарных смесей рассчитает температуру воды в зависимости от текущей температуры окружающей среды и суточного прогноза.Также учитываются время доставки и расстояние. По общему правилу смесь должна поступать на строительную площадку при температуре 65 ° F (18 ° C).

Чтобы получить приемлемую температуру на месте, температура добавки должна быть очень высокой. Чем выше температура добавляемой воды, тем выше риск отделения агрегатов. Это приводит к слабой прочности и неудачным разливам. Также нет приемлемых результатов. Они всегда представляют опасность при забросе в холодную погоду.

Высокая температура воды может вызвать срабатывание вспышки.Это также опасно для возможной силы. Это происходит, когда горячая вода напрямую контактирует с порошком, а не со смесью порошка и заполнителя. Прямой контакт, особенно при высокой температуре, вызывает мгновенное отверждение или оплавление порошка. Это предотвращает связывание заполнителей, что является ключом к прочности бетона.

  • Воздухововлечение — еще один важный фактор в контроле качества бетона. Смеси рассчитаны на определенные объемы содержания воздуха. Очень важно заливать бетон с правильным воздухововлечением, особенно в холодную погоду.Воздух — необходимый ингредиент в химических реакциях. Воздух очень чувствителен к температуре, поскольку более холодный воздух сжимается и ослабляет окончательное отверждение.

  • Ускорители предназначены для увеличения скорости отверждения. Хлорид кальция — самый распространенный ускоритель в холодную погоду. Обычно его добавляют в количестве 1% по объему в прохладные дни и максимум 2% в холодные дни. Кальций всегда присутствует в цементном порошке, но при дополнительном добавлении естественное время отверждения химически увеличивается.Но, как и большинство других добавок, превышающих стандартные конструкции бетонной смеси, чрезмерное количество кальция вызывает потерю прочности.

  • Безхлоридные ускорители доступны, но они могут быть очень дорогими. Многие инженеры и строители не знакомы со сложными смесями добавок и предпочитают использовать то, что они знают, как проверенные и достоверные. Было бы ошибкой думать, что другие ускорители действуют как антифриз. Они этого не делают. Они только ускоряют лечение. В бетонной промышленности нет незамерзающих веществ.

Осадка относится к консистенции или толщине бетонной смеси. Низкая осадка из-за низкого уровня воды делает ее густой, сухой и жесткой. Высокие просадки тонкие и жидкие. Поскольку целью холодных проливов является минимизация воды и максимальное время отверждения, желательна густая просадка. Это явная проблема для мест с холодной погодой. Бетон с низкой осадкой трудно обрабатывать в холодную погоду, когда бетон с высокой осадкой легко течет. Это возвращает к проблеме воды при заливке бетона в холодную погоду.

  • Летучая зола — еще один продукт, используемый в бетоне для холодной погоды. Это побочный продукт производства стали, похожий на шлак. Вопреки распространенному среди некоторых строителей мнению, летучая зола на самом деле снижает внутреннее нагревание и отверждение.

  • Использование цемента типа III , который представляет собой высокопрочный цемент, обычно используемый в сборном железобетоне, но не часто используемый в товарном бетоне. Это немного дороже, чем типичный цемент типа I (общего назначения), но он полезен для получения высокой начальной прочности, что важно при бетонировании в холодную погоду.Прекастеры используют его круглый год.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НА САЙТЕ ЗАКАЗЫВАЕТ

Поскольку вода не может быстро впитаться в холодный бетон, она имеет тенденцию выходить на внешнюю поверхность застывающего продукта. Это известно как «кровотечение». Вода — самый легкий ингредиент в бетонной смеси, и она естественным образом всплывает на поверхность, если не впитывается изнутри.

Кровотечение повреждает готовый бетон двумя способами. Один из таких способов — затруднить работу с внешней поверхностью.Любая попытка затереть стоячую воду обратно в застывшую бетонную массу приведет только к ослаблению верхней поверхности. Во-вторых, если верхний слой замерзнет, ​​поверхность никогда не застынет должным образом и может отслаиваться или отслаиваться на неопределенное время.

Температура земли — еще один важный фактор при литье. Бетон никогда не следует класть на мерзлую землю или в любых условиях, где есть лед или снег и они будут подвержены свежей заливке. Это рецепт обрушения конструкции. Даже если у вас есть временное укрытие или изолирующая защита, мерзлый грунт перестанет лечить на своем пути.Нагреть место после заливки просто не получится. Также никакие добавки для холодной погоды не помогут с мерзлой землей.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ ХОЛОДНОЙ ПОГОДЫ БЕТОНА

К счастью, есть простое решение для заливки бетона в холодное время года. Это решение состоит в том, чтобы вообще этого не делать.

Сборный бетон — идеальное средство для устранения всех проблем, связанных с заливкой в ​​холодную погоду. Сборные железобетонные изделия тщательно конструируются в контролируемой заводом среде, что устраняет все риски.В результате создаются регулируемые агрегаты, отвечающие высоким стандартам качества, прочности и дизайна. Независимо от погодных условий на улице.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ КОМПОНЕНТОВ ИЗ ЖЕСТКОГО БЕТОНА

Вот преимущества сборных железобетонных конструкций. Процесс доступен для любого типа проекта.

  • Разработано опытными инженерами . У них есть годы обучения и практический опыт в заливке всех типов бетонных конструкций. Они работают с архитектором, инженером-проектировщиком и руководителем строительства, чтобы убедиться, что при заливке сборного железобетона используются именно правильные бетонные смеси и добавки.

  • Заводские условия средние температуры искусственно контролируются для обеспечения оптимальных условий при литье компонента. Вся заливка и отверждение бетона выполняется в этих условиях, что устраняет нестабильные рабочие параметры, такие как неожиданные погодные условия, когда заливка была запланирована и должна продолжаться.

  • Контроль качества обеспечивается внутренней периодической установкой, где точный заполнитель, порошок, вода и другие добавки смешиваются при постоянной температуре.Нет никаких догадок или попыток.

  • Прочность гарантирована. Неважно, какая у бетона необходимая прочность, застройщику гарантируется, что прочность бетона будет. Все заказы на сборный железобетон проверяются с помощью мер контроля качества на месте и имеют подтверждающую документацию, которая всегда соответствует проектным спецификациям. Типичная прочность сборного железобетона составляет не менее 5000 фунтов на квадратный дюйм, а иногда может достигать 10000 фунтов на квадратный дюйм независимо от температуры наружного воздуха.

  • Долговечность — никогда не беспокойтесь. Ни один другой строительный материал не может быть таким же долговечным, как бетон. Он не гниет, как дерево, не ржавеет, как сталь, не ломается, как пластик, не разбивается, как стекло.

  • Огнестойкость чрезвычайно высока для сборных железобетонных изделий. На самом деле бетон негорючий и имеет чрезвычайно высокую температуру разрушения.

  • Быстрые сроки поставки гарантированы для сборных железобетонных изделий.Поскольку они разливаются и отверждаются на специальной установке, работы могут быть выполнены за несколько месяцев до этого, а затем сохранены на промежуточных площадках. Не нужно спешить на месте в ограниченном пространстве. Если компоненты будут заказаны вовремя, они всегда будут готовы к работе, когда они вам понадобятся.

  • Отверждение в холодную погоду при заливке швов между сборными элементами в холодную погоду меры по защите от затвердевания раствора просты и недороги по сравнению с нагревом большой заливки монолитного бетона.

  • Рентабельность обеспечивается при использовании сборного железобетона. Время работы и трудозатраты значительно сокращаются за счет компонентов, готовых к отливке. Эта экономия труда выражается в сокращении общих затрат, которые можно найти в прибыли.

ЭФФЕКТИВНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СУРОВЫХ ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ

Все это большие преимущества использования сборного железобетона, но их можно объединить в одно главное преимущество строительства.Использование сборного железобетона очень эффективно в суровых зимних условиях. Сборный железобетон также чрезвычайно эффективен и экономичен в течение всего года.

Более 90 лет Nitterhouse Concrete поставляет высококачественные сборные железобетонные изделия строителям в Среднеатлантическом регионе. Сегодня у нас есть современный завод по производству сборных железобетонных изделий площадью 127 500 квадратных футов, на котором бетонные изделия производятся в заводских условиях с регулируемой температурой. Некоторые из наших продуктов включают:

  • Сборные железобетонные архитектурные панели
  • Сборные железобетонные двутавровые балки
  • Колонны из сборного железобетона
  • Доска пустотелая сборная из бетона
  • Панели перекрытия из сборного железобетона
  • Подступенки для стадионов из сборного железобетона
  • Лестницы из сборного железобетона

Мы поставляем эти прочные и экономичные сборные железобетонные изделия для широкого спектра строительных проектов, независимо от того, насколько холодна погода.Мы строим целые строительные системы как для больших, так и для небольших проектов. Наши самые популярные сборки:

  • Парковочные и гаражные конструкции
  • Офисные здания
  • Многоквартирное строительство
  • Школы и спортивные сооружения
  • Универмаги
  • Склады

Выбор сборного железобетона позволит сэкономить средства даже в те холодные месяцы. Чтобы обсудить ваш проект с одним из наших специалистов, позвоните нам или отправьте нам детали вашего проекта прямо здесь, онлайн!

Свяжитесь с Nitterhouse Concrete Today

Бетонирование для холодной погоды | Требования к размещению | Срок защиты | Добавки для защиты от замерзания

Согласно ACI 306-R10, Бетонирование в холодную погоду определяется как процесс бетонирования — смешивание, заливка и отверждение при температуре ниже 4 o по Цельсию (40 o F) на выше рекомендованной период защиты согласно спецификации.Период защиты определяется как время, необходимое для того, чтобы бетон набрал раннюю прочность 3,5 МПа или до достижения желаемой прочности, в зависимости от условий эксплуатации.

Бетонирование в холодную погоду от Франса Ван Хердена на Pexels.com

Например, для бетона с нормальным схватыванием без каких-либо добавок период защиты составляет 2 дня, если бетонный элемент не подвергается нагрузкам или атмосферным воздействиям. С другой стороны, для частично нагруженного и незащищенного состояния он может доходить до 6 дней. Таким образом, только если бетон правильно пропорционален, уложен, защищен в холодную погоду, он может развить необходимую и желаемую прочность и долговечность.Ранние циклы оттаивания и замораживания снизят конечную прочность бетона на сжатие.

Чтобы преодолеть эти проблемы во время бетонирования для холодной погоды , во время бетонирования добавляются добавки для улучшения свойств и характеристик свежего бетона. Добавки антифризов — это химические соединения, которые добавляются в воду для замеса бетона для понижения точки замерзания водного раствора. Необходим для бетонирования в холодную погоду. Его можно использовать даже при температурах до -30 o C.

Стандартные требования для бетонирования в холодную погоду

ACI 306-R10, Таблица 5.1 определяет минимальную температуру , которую необходимо поддерживать при смешивании, укладке и выдержке бетона. В первую очередь это зависит от стадии бетонирования, температуры окружающей среды и толщины бетонного элемента. Для более тонких элементов требуется более высокая степень контроля, поскольку изменение температуры по глубине не будет значительным.

Таблица 5.1 Рекомендуемые температуры бетона ACI 306-R для бетонирования в холодную погоду Код

также определяет период защиты , в течение которого должна поддерживаться рекомендуемая температура бетона.Как упоминалось выше, срок защиты зависит от условий эксплуатации после бетонирования, пока бетон не достигнет желаемой прочности. Обеспечение контроля температуры имеет решающее значение для снятия опалубки, поскольку прирост прочности при бетонировании в холодную погоду отличается от обычного бетонирования.

Период защиты для холодного бетонирования

Проблемы при холодном бетонировании:

Есть две основные проблемы холодного бетонирования:

  1. Он замерзает, прежде чем наберет достаточную прочность.
  2. Застывание бетона происходит медленно. Поскольку тепло является катализатором гидратации бетона, чем меньше тепла, тем медленнее схватывается.

Обычно бетон не может развить прочность с приемлемой скоростью при температуре ниже 5 ° C. Когда свежий бетон подвергается циклу замораживания или замораживания-оттаивания, возникает несколько проблем. Образование льда в пасте цементного раствора разрушает пасту, и образуются линзы льда. Прочность бетона снижается на 20-40%.

Бетонирование — Фото Родольфо Кироса на Pexels.com

Прочность может быть снижена до 50%, если замерзание происходит до достижения прочности бетона на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм. Связь между бетоном и арматурой уменьшена на 70%. Также снижается коэффициент долговечности. Кристаллы льда могут создавать пористость затвердевшего цемента. Чтобы бетон не замерзал, в холодную погоду добавляют антифризы. Это помогает избежать образования трещин под воздействием тепла и обеспечивает достаточную прочность для безопасного снятия опалубки.

Методы, применяемые при бетонировании в холодную погоду:

Есть несколько способов бетонирования в холодную погоду.

  1. При использовании нагретой воды или нагретых заполнителей для быстрого запуска реакции гидратации.
  2. За счет увеличения содержания цемента. Поскольку тепло гидратации возникает из-за экзотермической реакции бетонной смеси, использование большего количества цемента приведет к большему выделению тепла.
  3. Используя высокопрочный цемент. Он содержит большое количество C 3 S и C 3 A, что приводит к более быстрому схватыванию.Тип III — высокопрочный портландцемент.
  4. Обеспечивая надлежащую изоляцию, позволяющую удерживать тепло в бетоне. Можно использовать одеяла и доски.
  5. С использованием обогреваемой опалубки. Поскольку свежий бетон не может сцепляться с мерзлым бетоном, нагретая опалубка предотвращает замерзание.

Некоторые передовые методы бетонирования в холодную погоду:

  1. С использованием добавок антифриза, снижающих температуру замерзания водной смеси.
  2. Используя мочевину. Повышает удобоукладываемость и предотвращает замерзание.Но он не эффективен при температуре ниже -5 градусов Цельсия.
  3. Используя ускорители, ускоряющие схватывание и твердение. Его можно использовать в таблетках.

Здесь речь пойдет о добавках к антифризу.

Химический состав антифризов:

Антифризы имеют две цели: снизить температуру замерзания водного раствора и ускорить схватывание и твердение бетона при низкой температуре.

Существует две группы добавок к антифризу:

Первая группа:

Сюда входят химические вещества, слабые электролиты, нитрит натрия, хлорид натрия и неэлектролитические органические соединения.

Вторая группа:

Сюда входят калийные удобрения и добавки на основе хлорида кальция, нитрита натрия, хлорида кальция с нитритом натрия, нитрит-нитрат-мочевина кальция и другие химические вещества.

Первая группа имеет слабые свойства ускорения схватывания и твердения. Но вторая группа обладает эффективными разгонными свойствами.

Но добавки следует использовать в правильной пропорции. Например, 2% хлорида кальция работают как ускорители, но увеличение количества до 9% может действовать как замедлители схватывания и увеличить время схватывания.

Как работает антифриз:

Точки замерзания и кипения являются неотъемлемыми свойствами жидкости. Это означает, что они зависят от концентрации растворенных веществ. Замораживание означает, что жидкость становится жесткой кристаллической структурой. Когда добавляется антифриз, трудно замедлить молекулы до их последовательной точки замерзания. Различные типы молекул блокируют силы притяжения раствора. Значит точка замерзания угнетает.

Как использовать добавки для бетонирования в холодную погоду

Антифризы могут быть порошковыми или жидкими.Сначала его добавляют в воду или предварительно замешанный цементный раствор. Дозировки зависят от химического типа добавок. Затем он гомогенно перемешивается не менее 60 секунд. Хотя время зависит от смесительного устройства. После укладки свежий бетон необходимо как следует затвердеть.

Но перед использованием в строительстве необходимо проверить дозу добавки в бетонном растворе определенной пропорции в лаборатории. Вот пример дозирования 2-х добавок антифриза при разных температурах.

Дозировка при различных температурах 2 добавки антифриза

Основные производители добавок для антифризов и бетонных смесей для холодной погоды

Из-за географического положения производство добавок антифризов базируется в Северной Америке, Латинской Америке, Азиатско-Тихоокеанском регионе, Европе, Ближнем Востоке и Африке. Азиатско-Тихоокеанский регион доминирует на рынке добавок к антифризу, поскольку уровень их потребления очень высок.

Одними из ведущих мировых рынков антифризов являются BASF SE, немецкая транснациональная химическая компания, Fosroc constructive solution, глобальный производитель химикатов для строительной промышленности в Великобритании, Sika AG (швейцарская многонациональная химическая компания), Ashland Global Specialty Chemicals Inc.(американская химическая компания), компания Arkema Chemicals.

SikaCem® winter — жидкий продукт Sika AG. Каждый пакетик содержит 500 мл добавок. Срок годности 24 месяца. Это стоит почти 5 фунтов стерлингов.

Преимущества антифриза перед другими методами

Добавки антифриза улучшают качество бетона. По данным Ратинова и Розенбурга, при температуре -10 градусов Цельсия прочность на сжатие простого бетона через 28 дней составляет 18,1 МПа, тогда как для бетона с добавками — 49.9 МПа. Увеличивает скорость раннего развития силы.

Прирост прочности и бетонирование в холодную погоду

Добавки для защиты от замерзания позволяют помещать бетон в холодную погоду и оставлять бетон в холодном состоянии, развивая при этом приемлемую прочность. Так что там, где массивная конструкция холодная, возможен стык в сборной железобетонной конструкции, ремонт дамб, тоннелей.

Выбор антифризов зависит от типа конструкции, методов защиты, используемых при зимнем бетонировании, типов используемого цемента и заполнителей, пропорции цемента и заполнителей.