Бетонирование при минусовых температурах: Особенности бетонирования при отрицательных температурах

Особенности бетонирования при отрицательных температурах

Категория:

   Бетонные работы в зимних условиях

Публикация:

   Особенности бетонирования при отрицательных температурах

Читать далее:

Особенности бетонирования при отрицательных температурах

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

Если не применять специальных способов бетонирования, то при замерзании бетона содержащаяся в нем свободная вода обращается в дед и твердение бетона прекращается. Если до замерзания твердение не началось, то не начнется и после него, если же началось, то практически приостанавливается до тех пор, пока свободная вода в бетоне будет находиться в замерзшем состоянии.

Замерзшая в бетоне вода увеличивается в объеме приблизительно на 9%. Возникающее внутреннее давление льда разрывает слабые связи в незатвердевшем бетоне.

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

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рекламные предложения:

Читать далее: Приготовление бетонной смеси в зимних условиях

Категория: — Бетонные работы в зимних условиях

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Заливка бетона при минусовых температурах – возможные варианты бетонирования

Проведение строительных работ не всегда производится при благоприятных погодных условиях. Заливка бетонного пола или возведение фундамента – то есть все процессы, связанные с приготовлением и укладкой бетонной смеси, ограничены довольно узким температурным диапазоном окружающей среды. В частности, пониженные значения в немалой степени влияют на процессы схватывания и твердения, а также на время набора бетоном марочной прочности. Существует ли возможность проведение таких работ при минусовой температуре и насколько это оправданно? Попробуем ответить на этот вопрос.

Особенности бетонной смеси

Физико-химические свойства бетона определяют оптимальный диапазон температур при работе с ним, находящийся в пределах от +17 до +25 градусов. Нормальные условия обеспечивают заявленную марочную прочность отвердевшего раствора примерно через 28 суток.

Скорость процесса гидратации цементной смеси сильно замедляется в случае снижения температуры и практически приостанавливается при +5 градусах. При дальнейшем понижении до отрицательных значений, вода, содержащаяся в растворе, замерзает, а ее объем значительно увеличивается. Возникающие силы внутреннего давления приводят к разуплотнению и разрыхлению структуры бетона, а его монолитность обеспечивается лишь за счет смерзшейся влаги.

При повышении температурных значений до положительных значений происходит оттаивание воды, возобновление реакции гидратации цемента и постепенное отвердение бетона. Однако последствия нарушения структуры при заморозке значительно сказываются на прочности монолита.

Экспериментальным путем и после проведения различных расчетов были определены критические точки, когда различные марки бетонного раствора могли бы подвергаться замораживанию без ощутимых последствий. Критическая прочность бетона, по достижении которой негативный процесс перестает оказывать заметные воздействия на характеристики конструкции, была установлена на уровне 50% от марочного показателя прочности.

Таким образом, заливка бетоном при минусовых температурах сводится к комплексу мер, предотвращающих замерзание воды до набора им критической прочности. Для этого существует несколько методов:

• изготовление раствора из предварительно подогретых компонентов;
• утепление опалубки;
• подогрев уложенной смеси;
• холодное бетонирование с помощью различных химических добавок, снижающих точку замерзания.

Рациональное применение одного из способов обуславливается объемом возводимой конструкции, исполнением заявленных прочностных характеристик, наличием и доступностью энергоресурсов. Но метеорологические условия, все же, являются решающим фактором при выборе варианта заливки.

Все озвученные методы неплохо работают как поодиночке, так и в совокупности.

Бетонирование с использованием собственного тепла раствора

Данный способ применяется при суточных колебаниях температуры с ее переходом через нулевую отметку, а также при незначительных заморозках. Суть заключается в том, что в подготовленную утепленную опалубку укладывается прогретая бетонная смесь, для приготовления которой важно правильно подобрать марку цемента. Чем выше она будет, тем быстрее произойдет схватывание и отвердевание раствора, и тем больше выделится тепла при гидратации.

Замес производят на воде, имеющей температуру не менее 90 градусов, и наполнителях, предварительно прогретых путем обдува горячим воздухом. При этом изменяется порядок закладки компонентов смеси: сначала в бетономешалку заливается вода, потом – строительный песок и щебень. Добавление цемента, который должен иметь комнатную температуру, производится в последнюю очередь, после нескольких оборотов бака.

Ни в коем случае не допускается нагревание цемента или его засыпка в горячую воду!

При зимней заливке рекомендуется использовать бетономешалку с электрическим подогревом барабана. Температура раствора на выходе должна составлять 35-45 градусов.

Для набора бетоном критической прочности необходимо как можно дольше сохранять оптимальный тепловой режим, не допуская быстрого остывания. С этой целью используют любые материалы – полиэтиленовую пленку, брезент, соломенные маты. Наиболее эффективным считается применение утепленной опалубки из пенополистирола. Материал имеет низкий коэффициент теплопроводности, что позволяет продлить временной интервал остывания, способствуя качественному вызреванию бетона. Являясь несъемной, такая опалубка в дальнейшем обеспечивает надежную теплоизоляцию конструкций.

Бетонирование с подачей тепла от внешних источников

Заливка бетона в зимний период при минусовой температуре требует постоянного прогрева уложенного раствора, не допуская его замерзания. Обеспечить условия для набора монолитом критической прочности можно несколькими способами.

Устройство тепляков

Наиболее надежный способ поддержания плюсовых значений температуры уложенного бетона подразумевает возведение временного сооружения над залитой конструкцией. Тепляк представляет собой каркас, обитый фанерой или обтянутый полиэтиленовой пленкой по типу огородной теплицы. Размеры времянки должны быть минимальными. Нагрев внутреннего воздуха производится с помощью калориферов, инфракрасных обогревателей или переносных газовых горелок.

Наиболее существенным моментом здесь является контроль и поддержание влажностного режима, так как циркулирующий прогретый воздух интенсивно забирает влагу из раствора, необходимую для полноценной реакции гидратации цемента. Чтобы влага не испарялась, уложенный бетон накрывают полиэтиленовой пленкой и периодически увлажняют.

При зимнем бетонировании иногда применяют прогревание уложенного раствора паром низкого давления. Для этого сооружают специальную опалубку с паровой рубашкой, охватывая ей всю конструкцию. Однако такой способ в последнее время заменяют электрическим подогревом.

Электрический прогрев бетона

Создание условий для вызревания бетона при минусовых температурах может осуществляться с помощью электрического тока, подведенного к электродам. Специальные металлические стержни или пластины располагают на поверхности опалубки или погружают внутрь раствора, подсоединив к разным полюсам электросети. Влажный бетон замыкает цепь и, обладая определенным сопротивлением, преобразует электроэнергию в тепло, нагревая раствор. Такая технология значительно сокращает вызревание смеси, которая к 28-дневному возрасту может приобретать до 80% критической прочности.

Данный метод возможен только для неармированных и малоармированных конструкций, что является существенным недостатком его применения для обогрева раствора. Кроме того, высокое потребление электроэнергии делает его экономически невыгодным.

В индивидуальном строительстве будет лучше воспользоваться прокладкой специальных греющих кабелей по арматурному каркасу или по внутренней стороне опалубки. При этом ее необходимо надежно термоизолировать, не допуская утечки тепла через стенки. Подогрев бетонного раствора следует надлежащим образом круглосуточно контролировать, проводя измерения каждые несколько часов и не допуская его нагрева более 30 градусов.

Относительно новым способом теплового воздействия в зимнем строительстве является применение термоматов. По сути, это большая электрогрелка, состоящая из нагревательного элемента и теплоизоляции, герметично вмонтированная внутрь водонепроницаемой оболочки. Греющие маты обеспечивают равномерное распределение температурного поля в толще бетона и по периметру на расстоянии до 20 см от себя. Их использование возможно при температурах окружающей среды до -20 градусов.

Холодное бетонирование

Для возможности набора бетоном критической прочности в условиях заливки раствора при отрицательных температурах, широко используются противоморозные добавки. Они поддерживают реакцию гидратации цемента, предотвращают преждевременное замерзание влаги в смеси, нормализуют процесс отвердевания бетона, и обладают следующими положительными качествами:

• ускоряют набор требуемой критической прочности;
• понижают точку кристаллизации содержащейся в растворе воды;
• увеличивают подвижность бетонной массы, облегчая работу с ней;
• защищают металлическую арматуру от коррозии.

Противоморозные добавки следует применять только при отрицательных температурах внешней среды и в строгом соответствии с прилагаемой инструкцией производителя, так как их ненормированное использование способно изменить свойства бетонного раствора не в лучшую сторону.

Наиболее распространенными противоморозными добавками для приготовления бетона являются:

• поташ и другие вещества, основу которых составляют соли монокарбоновых кислот – ускоряют действие при отвердении бетона. Они не вызывают коррозии арматуры, не образуют на поверхности застывшего раствора высолов и допускают работу с ним при температурах до -30 градусов, сохраняя, при этом, его свойства.
• хлористый натрий – применяется совместно с портландцементами. Он пластифицирует смесь, препятствуя ее чрезмерно быстрому загустению. Основным недостатком является его коррозирующее воздействие на стальную арматуру.
• нитрит натрия – запрещается использовать совместно с глиноземистыми цементами. Добавка допускает работу с бетонным раствором при температуре не ниже -15 градусов.
• формиат натрия — используется только в сочетании с пластифицирующими добавками. В противном случае он может вызвать дефекты в бетонной смеси в виде пустот, обусловленных образованием и скоплением солей.

Метод холодного бетонирования имеет некоторые недостатки:

• его применение запрещено в предварительно напряженных конструкциях;

• уложенный раствор имеет повышенную усадку;
• бетон обладает пониженным показателем морозостойкости и водопроницаемости.

Кроме того, некоторые добавки накладывают свои дополнительные ограничения в применении.

Общие рекомендации при заливке

Работы, связанные с заливкой бетона, целесообразно производить при наиболее благоприятных условиях. При этом нужно помнить, что начинать работы следует при температуре не менее +10 градусов, и если в ближайшие 28 суток не ожидается ее понижения. Современные технологии, конечно, позволяют выполнять бетонирование и при отрицательных температурах окружающей среды, однако это приводит к немалым дополнительным финансовым затратам и приступать к ним можно только в случае крайней необходимости. Если нет возможности перенести сроки проведения работ на более благоприятный период, стоит учесть некоторые советы специалистов, помогающие добиться приемлемого качества при заливке:

• наполнители – песок и щебень, использующиеся для приготовления раствора, в обязательном порядке прогреваются для исключения попадания в замес включений льда или снега;
• опалубка должна быть очищена от наледи и заранее утеплена;
• дно котлована и арматуру необходимо прогреть, добившись хотя бы минимальных положительных значений температуры;
• заливка бетоном должна производиться за один раз при непрерывной подаче смеси;
• максимальная температура используемого раствора допускается не более 35-40 градусов;
• готовые залитые сегменты конструкции укрываются теплоизолирующими материалами, не допуская утечки собственного тепла из бетона.

На протяжении всего срока набора бетоном критической прочности требуется соблюдение температурного режима. При этом не стоит забывать о контроле равномерности распределения теплового поля в толще конструкции, так как применение греющих электрокабелей может привести к пересушке ее отдельных сегментов.

Заливка бетона при минусовых температурах производится, в основном, при крупном капитальном строительстве, так как требует применения специального оборудования, наличия дополнительных стройматериалов и финансовых средств. Целесообразность проведения таких работ в индивидуальном порядке во многом зависит от наличия ресурсов и связано с определенными рисками.

бетонирование при низких своими руками

Во время заливки бетонного раствора очень важно учитывать различные факторы, одни из которых остается температура окружающего воздуха. Именно она оказывает влияние на скорость застывания бетона и его прочностные показатели. Если принимать температурный режим во внимание, то это приведет к снижению качественных характеристик, а также к разрушению конструкции. Чтобы этого не произошло, необходимо четко понимать, какие мероприятия нужно предпринимать, когда ведется заливка бетона при минусовых показателях температуры.

Допустимый отрицательный градус температуры

Процесс заливки бетона не имеет отдельного стандарта (ГОСТа), сюда можно отнести СНиП «Несущие и ограждающие конструкции» – 3.03-01-87. Если вы решили осуществлять процесс заливки бетонного раствора без специальных добавок, то вначале необходимо разобраться, какой температурный режим при работе с бетоном считается низким.

О том какую марку бетона использовать для ленточного фундамента можно узнать из данной статьи.

Строители выполняют свою работы при среднесуточной температуры +4 градуса. В таком случае успех от проделанной работы будет зависеть от того, какие мероприятия были предприняты, чтобы обеспечить достойную защиту бетону.

График набора прочности бетона напрямую зависит от температуры окружающей среды.

Все дело в том, что твердение раствора при низком температурном режиме происходит особым образом. Скорость данного процесса и качество готовой конструкции зависит от показателей температуры воды с растворе. Если она имеет высокие показатели, то, следовательно, процесс затвердения будет осуществляться гораздо быстрее. Самым оптимальным считается показатель 7-15 градусов.

Каковы пропорции бетона на фундамент дома можно узнать из данной статьи.

Но при этом низкий температурный режим окружающей среды наносит и свое влияние на скорость гидратации цемента. В результате, набор прочностных характеристики и застывание осуществляется гораздо медленнее.

Для того, чтобы подсчитать время, которое необходимо для застывания раствора при минусовой температуре, нужно принять во внимание, что при снижении температурного режима на 10 градусов понижается еще и скорость застывания в 2 раза. Такие расчеты очень важны во время планирования строительных мероприятий и демонтажа опалубки.

Каковы характеристики бетона по ГОСТУ 26633 2012 указано в статье.

При снижении температуры воздуха ниже -4 градусов раствор просто замерзнет, следовательно, набор прочности также прекратиться. В результате этого бетон потеряет 50% своих прочностных характеристик.

На видео показана заливка бетона при минусовых температурах:

Как обустроить ленточный фундамент под дом из газобетона можно узнать в данной статье.

Но здесь имеются и положительные моменты, ведь в случае правильной заливки при низких температурных показателях удается получить качественное основание, ведь низкий температурный режим дает шанс получить высокие прочностные показатели. Просто нужно помнить, при какой температуре происходит застывание бетонного раствора и следить, чтобы она не снижалась до -4 градусов.

Особенности использования добавок

Всем понятно, что процесс застывания бетона при минусовой температуры происходит очень медленно. Что же делать в такой ситуации, если сроки возведения конструкции ограничены? Решение есть – использование модифицирующих добавок.

Как правило, в раствор могут добавлять модификаторы следующих видов:

• Добавки типа С — позволяют ускорить процесс твердения бетона;
• Добавки типа Е — водозамещающие ускорители.

А статье описана марка бетона по прочности.

Наибольшим спросом сегодня пользуется хлорид калия, но здесь нужно следить, чтобы его количество в общей массе раствора не превышала 2%. Необходимо отметить, что специальные добавки не оказывают влиянии на качество бетона, но при этом способны защитить его от замерзания. Несмотря на применения таких компонентов, остается актуальным соблюдение температурного режима при приготовлении раствора и прочих мер по защите бетона от замерзания.

Если вы выполняете стяжку пола, то нужно сразу предусмотреть наличие отверстий и каналов для подвода коммуникаций. Ведь в дальнейшем выполнять обработку будет очень проблематично. Кроме этого, здесь вам понадобиться специальный инструмент, например, резка алмазными кругами с использованием болгарки.

Какие марки тяжелых бетонов существуют указано в статье.

Заливка бетона без прогрева

В зимнее время можно осуществить процесс заливки бетонного раствора без применения прогрева. Такой метод хорош тем, что нет необходимо подводить электричество и монтировать обогревающую систему, благодаря чему процесс строительства только ускоряется.

Суть такой технологии состоит в задействовании в процесс специальных присадок, благодаря которым удается снизить температуру замерзания жидкости, а еще придать скорости процессу затвердения бетона. Таким образом, раствор просто не успеет замерзнуть. Можете не переживать, присадки совершенно не нарушают прочность бетона.

Каков удельный вес бетона м300 можно узнать из данной статьи.

Главным преимуществом такой технологии остается защита от высолов. Перед тем как выполнять заливку бетонного раствора без подогрева, стоит узнать, при какой минимальном температурном режиме можно осуществлять такую манипуляцию, и какой тип присадок подойдет лучше всего.

На примере можно рассмотреть самый популярный вариант представленных составов «Морозостоп». Для обеспечения морозостойкости при помощи этого состава, необходимо только поместить его в необходимом количестве в раствор. Стоимость такого продукта вполне доступная, поэтому на цене бетона это никак не отразиться.

Как осуществляется применение легких бетонов, указано здесь в статье.

Бетонирование зимой с прогревом

Чтобы выполнить подогрев чаще всего применяют специальный кабель. Представленный способ получил название естественный. Но для того чтобы получить гарантированный результат, необходимо строго соблюдать имеющуюся инструкцию по обогреву.

На видео – заливка бетона при отрицательных температурах:

Пропорции приготовления бетона в ручную в домашних условиях указаны в статье.

По сравнению с предыдущим вариантом обогрев бетона позволяет предохранить раствор от замерзания и при этом нет необходимости все время следить за показателями температуры, ведь кабель и так способен обеспечить нормальные условия для застывания бетона.

Технология проведения работ

После того как вы приготовили раствор, то нужно распределить его в подготовленную опалубку. Подготовительные мероприятия включают в себя устранения наледи и снега, разогрев арматуры и дан основания. Этот этап относится к самым сложным. Удалит наледь – это еще е так сложно, а вот прогреть арматур и весь периметр основания – это тяжелый труд.

Температурный режим не должен быть слишком высоким. Как вариант, можно использовать переносные жаровни, которые отправляют в котлован и там разжигают. Еще можно задействовать переносные пушки, работа которых происходит от баллонов с газом. Применять другие средства не всегда удается по причине их высокой стоимости.

Какой состав бетона для фундамента указано в данной статье.

Процесс заливки можно начинает после того, как арматура и дно примут положительную температуру. Ленточное основание может быть обустроено даже при низких показателях температуры. Достаточно просто подогреть основание и арматуру. Конечно, такой процесс непростой, но вполне реальный.

Весь процесс работ должен быть организован поэтапно:

1. Разбить ленту на малые участки, осуществить подогрев.
2. Приступить к заливке одного участка, перенося жаровни на дальнее расстояние.
3. Пока вы будете выполнять заливку первого разогретого участка, следующий будет набирать необходимый температурный режим.
4. Когда участок залит, его нужно накрыть теплоизолирующими материалами и переходит к заливке другого. Такими шагами следует передвигаться по всему периметру основания.

На видео рассказывается о допустимых температурах для заливки бетона:

Такой механизм работ позволяет залить раствор при температуре воздуха -15 градусов. При этом в раствор нужно добавлять необходимые добавки, выполнять горячий замес и предпринимать мероприятия по сохранению тепла.

Кроме этого, важно соблюдать еще одно условие – весь процесс должен выполняться непрерывно. Промежуток времени между заливками должен быть таким, чтобы на поверхности предыдущего участка не смогла сформироваться пенка. Естественно, выполнить все эти мероприятия одному невозможно, здесь понадобиться помощь.

Заливать бетон в зимнее время не рекомендуется, но сегодня люди прибегают к этому процессу. Для того, чтобы бетон не замерз, а успел набрать необходимые показатели прочности, важно обеспечить условия для достижения всех намеченных целей. В этом случае вам можно воспользоваться специальными добавками, следить за температурным режимом или провести кабель для обогрева.

Бетонирование при низких температурах

Бетонирование при низких температурах связано с определенными сложностями. Основной задачей при бетонировании в условиях низкой температуры является предотвращение замерзания воды в растворе бетона, что может привести, как к засыханию, так и к замерзанию бетонного раствора.

Чтобы предотвратить замерзание бетонного раствора на современных стройках, создают все необходимые для этого условия:

• Бетон укрывают ПВХ пленками, либо используют разнообразные утеплители. Это самый доступный метод для того, чтобы бетонный раствор не замерз, но эффект от него можно получить только в том случае, если температура воздуха составляет от +5 до -5 градусов. Если же температура ниже -5 градусов, то применение утеплителей и пленки не целесообразно.

• Применяют электрическое прогревание раствора бетона. Такой метод предотвращения замерзания бетонного раствора, часто применяется на очень крупных объектах строительства, где имеются трансформаторные подстанции, которые могут обеспечить бесперебойное поступление электроэнергии. Это очень дорогой способ защиты бетонного раствора от замерзания, и его применение необходимо только в том случае, если застройщик не успевает сдать объект в установленный срок. На мелких объектах строительства применение данного способа не целесообразно.

• В бетонный раствор добавляют специальную противоморозную добавку, которая предотвращает преждевременное замерзание раствора. Во многих случаях данная добавка уже входит в состав цемента, который представляет собой основной ингредиент любой марки бетонной смеси. Количественный процент соотношения цемента и добавок зависит от температуры, при которой будет непосредственно проводиться процесс бетонирования. Более точную информацию о том, какую добавку и в каком количестве лучше всего использовать, обязан предоставить производитель бетонной смеси в технической карте изделия.

• Возводят так называемые времянки, которые нужны для прогревания бетонных растворов непосредственно при помощи тепловыделяющего оборудования. Здесь необходимо обязательное использование ПВХ пленки и разнообразного рода утеплителей, но это нужно не для того, чтобы накрыть бетонный раствор, а непосредственно для утепления самого помещения времянки.

Производя бетонные работы при низких температурах, нужно помнить об обязательном соблюдении условий для затвердения бетонной смеси в течение всего срока, необходимого для достижения бетонной смесью минимальной прочности. Использование бетонного раствора при низких температурах подразумевает обязательное использование специальных добавок, которые способствуют ускорению процесса затвердения бетонного покрытия. Вследствие воздействия низких температур во время застывания значительно страдает качество бетона, идет частичное разрушение верхнего покрова, а также появляется коррозия на используемой арматуре, что непосредственно снижает качество производимых работ.

Низкая температура оказывает негативное влияние на бетон свежей укладки. Это хорошо ощущается в момент схватывания и затвердения смеси. Отсюда можно сделать вывод, что низкая температура воздуха способствует медленному застыванию бетонного раствора, что плохо влияет на качество выполненных работ. При минусовой температуре вода, используемая в приготовлении бетонного раствора, замерзает, что непосредственно прекращает процесс твердения бетонного раствора. Замерзшая вода приводит к разрушению верхнего бетонного покрытия, что негативно сказывается на его качестве и полноценном вводе в эксплуатацию. После того, как раствор нагреется — вода оттает, и в бетоне возобновятся все необходимые процессы. Но тогда свойства бетонного раствора будут иметь отличия от начального состава, что непосредственно скажется на таких факторах как: долговечность, прочность, водонепроницаемость и так далее.

Как бетонировать при отрицательных температурах?

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

Общие мероприятия:

• Работы ведутся на подогретой бетонной смеси. Эта смесь в момент укладки в конструкцию должна иметь положительную температуру, по величине обратную температуре окружающего воздуха. Это достигается подогревом воды; щебня и песка (паром) при приготовлении бетонной смеси на заводе.
• Для исключения охлаждения в пути кузов самосвала закрывается сверху щитами, а снизу подогревается выхлопными газами от двигателя автомобиля через устроенное двойное дно кузова.
• Бадьи и бункера накрываются деревянными утепленными крышками, а снаружи обшиваются. При сильных морозах их периодически прогревают паром. Бетононасосы устанавливают в отапливаемых помещениях. Перед началом работы через бетоновод прокачивается горячая вода. Звенья труб магистрального бетоновода при температуре ниже минус 10° C заключают в теплоизоляцию вместе с обогревающей трубой трубопровода.
•  Перед укладкой бетонной смеси опалубка и арматура очищаются от мусора, снега, наледи. Для этого при необходимости используется продувка горячим воздухом от калориферов или паром, а также промыв горячим паром с последующей продувкой горячим воздухом.

Технологии, обеспечивающие нормальный режим твердения бетона:

1. Применение химических добавок.

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

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

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

* при 1-2 % от веса цемента – ускорение твердения бетона;

* при 3-5 % от веса цемента – понижение температуры замерзания на 5-10° С;

* при 10-15 % от веса цемента – полное исключение замерзания

«холодный бетон», но при этом набор прочности продолжается 40 — 90 суток.

2. Прогрев бетона.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

4. Обогрев бетона инфракрасными лучами (проникающий прогрев).
Особенность метода в том, что передача тепла бетону (прогрев) происходит на всю толщину конструкции одновременно и с одинаковой интенсивностью.

Зимнее бетонирование

Зимнее бетонирование: актуальность проблемы

Географическое положение нашей страны и особенности её отдельных климатических зон способны вносить свои коррективы в сферу строительства в холодный период года. Естественно предположить, что затраты на строительство в зимнее время года, несколько выше, нежели в летний период или в межсезонье, а проведение работ связано с различного рода проблемами и сложностями. Одним из важных этапов строительных работ является и зимнее бетонирование, которое имеет свои особенности и осуществляется с использованием современных методов.

Стоит понимать, что развитие строительных технологий не стоит на месте: появляются новые способы бетонирования, используются инновационные материалы, способные воспрепятствовать изменению состава или эксплуатационных характеристик затвердевшего раствора. Настоящее время таково, что сегодня наших соотечественников практически нельзя застать врасплох, поставив перед ними задачу строительства и, в частности, зимнего бетонирования. В связи с этим утверждением о том, что строить зимой нельзя, постепенно утратило свою актуальность.

И все же стоит отметить, что бетонирование при отрицательных температурах – это головная боль многих рабочих и руководителей строительных организаций. Чтобы этот процесс был оправданным на 100%, необходимо обеспечить наиболее рациональный метод зимнего бетонирования, осуществить контроль за техническими характеристиками раствора, а также создать наиболее благоприятные для осуществления работ по зимнему бетонированию условия и при этом приобретать бетон только на производстве, которое специализируется на изготовлении раствора, пригодного для бетонирования зимой. Обеспечение комплексного подхода – мера, которой не стоит пренебрегать при строительстве зданий и сооружений в зимнее время года.

Об особенностях зимнего бетонирования

Бетонирование в зимнее время сопряжено с определенными особенностями. Стоит понимать, что скорость затвердения бетона при отрицательных температурах значительно снижается, поэтому перед разведением добавки и воду для будущего раствора необходимо подогревать. Температура воды и компонентов бетона в момент загрузки в бетономешалку должна быть такой, чтобы обеспечить получение заданного температурного режима при выходе полученного раствора из бетономешалки.

Принимайте в расчет и тот факт, что нормальной для затвердения бетона температурой считаются показатели в +15 +20 градусов по Цельсию. Если температура снижена, отвердение раствора замедляется, а при нуле градусов по Цельсию и вовсе прекращается. Исправить ситуацию могут специальные противоморозные добавки в бетон, которые позволяют использовать раствор даже при отрицательных температурах.

Самое пристальное внимание стоит уделять и качеству бетона. Выбор необходимо делать в пользу компаний-производителей, которые достаточно долго работают на рынке и имеют опыт производства растворов, применение которых будет обусловлено в холодное время года.

Необходимо также обеспечивать продолжительность смешивания бетонных растворов. Бетонирование в зимних условиях должно занимать на 25% больше времени, чем летом.

Для изготовления раствора необходимо использовать только качественные компоненты. Важно, чтобы в зимнее время года компонентами раствора становились либо чисто цементные смеси, либо смеси с использованием цемента и небольшим количеством извести: чисто известковые растворы, используемые в летнее время и в межсезонье, для зимнего бетонирования абсолютно не пригодны.

Способы зимнего бетонирования

Для того чтобы обеспечить высококачественное бетонирование при отрицательных температурах, необходимо соблюдать определенный тепловой режим, который может быть создан с использованием некоторых методов.

Один из них – метод термоса. Сущность этого способа зимнего бетонирования заключается в том, чтобы бетон, застывая при нуле градусов и ниже, смог набрать необходимые показатели прочности. Учитывая это, необходимо назначить толщину и вид утеплителя. Для этого теплая бетонная смесь укладывается в утепленную опалубку, а открытые поверхности накрывают. В результате метод термоса позволяет приготовленному раствору постепенно затвердевать и набирать критическую прочность. Стоит также отметить, что метод термоса преимущественно используется для зимнего бетонирования массивных конструкций.

Ещё один способ бетонирования при отрицательных температурах – это электропрогрев бетона. Разогрев смеси специалисты могут осуществлять непосредственно на строительной площадке с использованием электродов, которые погружаются в раствор. При применении этого метода стоит учитывать, что бетон под действием разогрева может терять свою подвижность. Чтобы сохранить свойства раствора, стоит вводить в его состав пластификаторы.

Разогрев бетонного раствора могут проводить в бадьях, где бетон готовится. Бадьи дополнительно оснащаются электродами, а также термометрами, чтобы контролировать температуру прогрева. Кроме того, электропрогрев бетона может осуществляться непосредственно в кузове автосамосвала, для чего туда погружают пакет электродов, или в автобетономешалках, где в чашах уже могут быть установлены стержни-электроды, по которым проводится электрический ток.

Электропрогрев смеси также может осуществляться в специальных конструкциях. Этот способ бетонирования основан на использовании выделяемой теплоты при прохождении через раствор электрического тока. В зависимости от расположения электродных стержней подогрев бывает сквозным (когда электроды располагаются по всему сечению) или периферийным (стержни размещаются по наружной поверхности). Используя этот метод, необходимо предупредить отложение солей, для чего применяется переменный ток. Если предполагается бетонирование длинномерных конструкций, для электропрогрева бетона используются струнные электроды, изготовляющиеся преимущественно из гладкой арматуры толщиной 4-6 миллиметров.

Бетонирование в термоактивной опалубке – ещё один эффективный способ зимнего бетонирования. Термоактивной опалубкой в данном случае стоит назвать специальные многослойные щиты, которые изготовляются со специальными нагревательными элементами. Теплота для подогрева бетона передается через палубу такого щита верхнему слою изготовляемой конструкции, а затем постепенно распространяется и на всю конструкцию. Правда, в этом случае прогревают только небольшие конструкции с тонкими стенами. Главное при использовании данного метода – равномерно распределить температуру по всей поверхности опалубки щита. При этом в качестве нагревательных приспособлений чаще всего используют ТЭНы.

Другим современным методом стоит считать и обогрев бетона инфракрасными лучами, источником которых могут выступать ТЭНы различной мощности и рабочего напряжения. Чтобы создать направленный поток, дополнительно используют отражатели параболического, сферического и трапециидального типов. Обогрев в данном случае может осуществляться с двух сторон, для чего используют отражатели коробчатого типа; возможен также односторонний обогрев с использованием излучателей сферического типа.

Зимнее бетонирование: контроль технических характеристик материала

Для того чтобы зимнее бетонирование в холодных условиях отличалось эффективностью, необходимо обеспечить постоянное осуществление контроля за характеристиками прочности раствора, а также за температурой, в которой происходит отвердение бетона. Стоит понимать важность такой работы, которую, кстати, должны выполнять высококвалифицированные специалисты, знающие о тонкостях прогрева бетона и понимающие, каким должно быть его поведение при затвердевании в холодное время года.

Также нужно обеспечить соблюдение всех требований и норм при зимнем бетонировании и исключить отклонение режимов выдерживания бетона от принятых стандартов. Важно и то, чтобы квалифицированный специалист применял свой опыт и знания для поиска верных решений даже при негативно складывающейся ситуации.

Основной вид контроля за отвердением бетона — измерение температур в различных точках конструкции. Для сравнения и обеспечения качественного бетонирования зимой используются не только опыт и знания профессионалов, но также таблицы и графики, которые обеспечивают точность расчетов и повышают прогноз поведения бетонного раствора при отрицательных температурах.

Важно обеспечивать определенную автоматизацию зимнего бетонирования на стадии контроля за температурным режимом и прочностью конструкции, что возможно за счет использования специальных программ и приборов.

Как избежать ошибок в зимнем бетонировании?

Если вы хотите в бетонировании в зимних условиях избежать ошибок, таких, как:
— увеличение времени, необходимого для отделки поверхности бетона;
— увеличение денежных затрат на бетонирование;
— слабая пылящая поверхность;
— образование трещин,
вам необходимо придерживаться следующих рекомендаций в процессе приготовления и использования бетонного раствора.
1. Температура бетонной смеси должна составлять не более тринадцати градусов тепла при толщине конструкции до 30 сантиметров. Если температура будет выше, это потребует большего количества воды, что в дальнейшем приведет к образованию трещин в конструкции;
2. Не допускайте чрезмерного увеличения времени и замедления набора прочности бетонного раствора, поскольку это приведет к задержкам многих строительных операций. Для решения этой проблемы используйте противоморозные добавки в бетон, которые ускоряют время застывания. Имейте в виду, что вы должны исключить применение тех добавок, которые в своем составе имеют хлориды, приводящие в дальнейшем к коррозии арматуры, к обесцвечиванию участков конструкции, к снижению мер по защите бетона.
3. Уделяйте внимание подготовке поверхности, которая будет подвергаться зимнему бетонированию. Необходимо обеспечить своевременное удаление с поверхности льда, снега. Для размораживания не используйте хлориды кальция, поскольку в дальнейшем это отрицательно может сказаться на прочности бетона и иных его эксплуатационных характеристиках. Следите также затем, чтобы температура всех поверхностей, на которые будет укладываться бетонный раствор, была выше точки замерзания.
4. Выдерживайте промежуток времени от производства смеси до укладки её на основание – он должен быть минимальным, чтобы свести к минимуму падение температуры приготовленной смеси.
5. После укладки раствора необходимо обеспечить защиту поверхности, которая будет предупреждать от замерзания и от чрезмерно быстрого высыхания. Для этого вы можете использовать полиэтиленовую пленку или специальную обработку жидким силером.

Подведем итоги

Если вы хотите быть уверенным в том, что в зимнем бетонировании используете только качественный раствор, если у вас есть потребность в заказе больших объемов раствора в зимнее время года, знайте: материал необходимо приобретать только с бетонного завода.

Практика показывает: у тех строительных организаций, руководители которых отдают предпочтение бетону, изготовленному на заводе, чей опыт производства и технологии изготовления материала не вызывают нарекания, не возникает проблем с процессом зимнего бетонирования, какой бы низкой ни была температура. Обращайтесь за помощью только в те организации, где вам предлагают не просто приобрести раствор, подходящий для бетонирования при отрицательных температурах, но и обеспечивают своевременную доставку материала в специальных автобетономешалках, которые поддерживают высокую температуру бетона и предупреждают его ранее отвердение.

Бетонирование при отрицательных температурах — Союз производителей бетона

Один из самых главных вопросов зимой: «Зачем нужны противоморозные добавки (ПМД)?»

С понижением температуры ниже +15°С скорость реакции гидратации цемента сильно снижается. При +5°С она измеряется уже не часами, как, например, летом, а сутками, а при 0°С и ниже – останавливается вообще. В купе с образованием льда при отсутствии прогрева и замораживании структура бетона разрушается, и дальнейший набор прочности может быть очень сильно ограничен. К сожалению, это заблуждение. Уход (прогрев) за свежеуложенным бетоном необходим при пониженных температурах.

Согласно ГОСТ 24211-2008 даже при использовании ПМД для «холодного бетона и раствора» их эффективность может измеряться в пределах 30%-40% от прочности бетона в нормальных условиях в 28 суток. Что это значит – вместо ожидаемых 32 МПа для класса В25 на 28 сутки мы увидим прочность около 11-15 МПа. Дальнейший набор прочности будет очень медленным. Очевидно, что данный вариант подходит только для специальных задач и условий.

Именно поэтому рекомендуется рассматривать применение противоморозных добавок в разрезе т.н. «теплого» бетона по ГОСТ 24211-2008. Это бетон или раствор, изготовленный из бетонной или растворной смеси с противоморозной добавкой, обеспечивающей незамерзание смеси при отрицательной температуре на время от ее изготовления до начала обогрева забетонированной конструкции (в течение 4 часов при -18 °С). Тогда на 28 сутки вы гарантированно получите прочность 95% от нормального твердения.

Зачем нужны противоморозные добавки?

Применение противоморозных добавок в виде растворов солей позволяет снизить температуру замерзания воды в капиллярах. Чем меньше размеры пор и капилляров в бетоне, тем ниже в них температура замерзания воды затворения. Даже при небольшой концентрации солей данный механизм позволяет сохранить жидкую фазу в порах бетона даже при низкой отрицательной температуре. Этот механизм позволяет бетону набирать прочность.

Однако, противоморозные добавки не помогут против замерзания смеси! Количество вводимых добавок слишком мало, чтобы снизить точку замерзания всей воды в бетонной смеси. Именно поэтому бетонную смесь следует производить теплой от +15 до + 25 °С.

ПМД позволяют ускорить процесс гидратации цемента для достижения критической прочности. Важно, чтобы к моменту начала активного льдообразования цемент успел прореагировать с водой. А твердеющий цементный камень уже способен противостоять разрывающему усилию замерзающей воды, которая не поместилась в поры и капилляры. Исследованиями многих мировых ученых установлено, что бетоны с противоморозными добавками при достижении некой начальной «критической» прочности уже способны безболезненно выдерживать последующее замораживание.

Критическая прочность – прочность бетона на сжатие, при достижении которой, возможно последующее «безболезненное» замораживание бетона.

В соответствии с различными мировыми рекомендациями и в зависимости от класса бетона, критическая прочность бетона составляет в среднем от 10 МПа или 30% от требуемой прочности на 28 сут. нормального твердения.

Растворы ПМД в виде солей представляют собой растворы электролитов, которые повышают электропроводимость бетона и способствуют повышению эффективности электропрогрева. ​ Необходимо обратить внимание на пластификаторы, которые оказывают влияние на твердение бетона зимой.

Вода снижает все показатели цементного камня, и в первую очередь, скорость схватывания, конечную прочность и эксплуатационную долговечность.

Если летом это практически незаметно, то при температурах ниже +10°С влияние «дополнительной» воды становится определяющим, а при +5°С и ниже – решающим в процессе схватывания цемента. Поэтому правильный подбор пластификатора и снижение водоцементного отношения поможет получить наилучший результат при зимнем бетонировании.

Подводя небольшой итог, можно сказать, что для зимнего бетонирования наиболее эффективным решением является комплексное использование связки «пластификатор-ускоритель. В нашем портфолио продукты для зимнего бетонирования представлены в различных линейках MasterPozzolith, MasterRheobuild, MasterPolyheed​, MasterGlenium:

Противоморозные добавки (ускорители) на основе солей электролитов:

• MasterPozzolith 501, MasterPozzolith 503, MasterPozzolith 506, MasterPozzolith 507, MasterPozzolith 515

Комплексные решения 2 в 1 c пластификаторами:

• MasterPozzolith MR 55 W,​ MasterPozzolith 3150 W, MasterPozzolith 3155​ – комплексы солей с добавками на основе лигносульфонатов
• MasterRheobuild 181A, MasterRheobuild  872 W, MasterRheobuild 189, MasterRheobuild 190 – комплексы солей с добавками на основе нафталинсульфонатов
• MasterPolyheed 3400, MasterPolyheed 3500,​ MasterPolyheed 3505​, MasterGlenium 166 W – комплексы солей с добавками на основе полимеров (эфиров полиарилатов и поликарбоксилатов)

Источник: www.master-builders-solutions.com

 

6 советов по укладке бетона в холодную погоду

Опубликовано 9 октября 2018 г.

В северном климате успешное бетонирование в холодную погоду расширяет возможности подрядчика при соблюдении жестких графиков строительства. Ожидание полного сотрудничества Матери-природы часто приводит к дорогостоящим задержкам, которые владельцы, инвесторы и застройщики просто не могут себе позволить.

Однако правильное планирование необходимо для успешного бетонирования в холодную погоду.

Очевидно, что правильно уложенный бетон в неблагоприятных погодных условиях приносит пользу всем заинтересованным сторонам.Американский институт бетона (ACI) требует бетонирования в холодную погоду в соответствии с ACI 306, когда «более трех дней подряд средняя дневная температура воздуха опускается ниже 40 градусов по Фаренгейту и остается ниже 50 градусов по Фаренгейту более половины любого 24-часового периода. . » Более конкретная информация находится в таблице, озаглавленной «Рекомендуемые температуры бетона».

Какое неблагоприятное воздействие на бетон оказывает холодная погода

В целом успешное бетонирование в холодную погоду зависит от соблюдения «4 Ps.«То есть бетон должен быть правильно подобран, изготовлен, размещен и защищен, чтобы противостоять неблагоприятному воздействию низких температур.

Увеличено время набора

Необходимо сделать поправку на то, что время схватывания значительно увеличивается в более холодную погоду. Например, время схватывания при 30 градусах по Фаренгейту может быть вдвое больше, чем при 50 градусах по Фаренгейту. Тот факт, что гидратация бетона является экзотермической (выделяющей тепло) реакцией, помогает компенсировать влияние низких температур воздуха, но только до некоторой степени.

Замерзание и кристаллы льда

Когда кристаллы льда образуются в свежеуложенном бетоне, гидратация прекращается и прочность серьезно снижается. Например, бетон, замерзающий в течение первых 24 часов, может потерять половину своей 28-дневной прочности. В любом случае замерзание не должно происходить до тех пор, пока бетон не достигнет прочности 500 фунтов на квадратный дюйм. Как только он достигнет порога 500 фунтов на квадратный дюйм, он может выдержать один цикл замораживания.

Советы по успешной заливке в холодную погоду

Лучшие практики бетонирования в холодную погоду — это больше, чем рекомендации.Спецификации кодов ACI 306R-16 и ACI являются частью строительных норм Пенсильвании.

Вот несколько важных советов по заливке в соответствии с нормами, которые приводят к получению прочного и долговечного бетона.

1. Тепловые материалы

Производители могут нагревать воду до 140 градусов и более (но не выше 180 градусов), чтобы компенсировать влияние холода. Нагревательные агрегаты — вариант, когда на строительной площадке очень низкие температуры. Особое внимание следует уделять обогреву опалубки при температуре окружающей среды ниже 10 градусов по Фаренгейту.

Когда начальная температура бетона достаточна и приемлемый уровень влажности, можно достичь нормального времени схватывания и требуемого увеличения прочности даже в холодную погоду.

2. Использовать ускоряющие добавки

В дополнение к нагревательным материалам производители могут включать ускорители, которые позволяют сократить время схватывания в холодную погоду. Использование ускоряющих добавок предназначено для дополнения, а не для замены надлежащей защиты бетона в холодную погоду.Ускоряющие добавки не препятствуют замерзанию бетона, и их использование не отменяет надлежащих требований, необходимых для отверждения и защиты от замерзания. Примеры включают хлорид кальция, нитрит натрия и нитрит кальция. Однако хлорид кальция нельзя использовать в железобетоне.

3. Оценить температуру земляного полотна

Необходимо учитывать температуру земляного полотна. Не кладите бетон на замерзшее основание.

4. Используйте защиту от холодной погоды после заливки.

Research поддерживает утверждение, что бетон уязвим для циклов замораживания-оттаивания до тех пор, пока его прочность на сжатие не достигнет 4000 фунтов на квадратный дюйм. После заливки подрядчики должны использовать нагревательные элементы, изолирующие одеяла и ограждения, чтобы обеспечить важную защиту от холодной погоды в соответствии с ACI 306R.

5. Используйте термоотверждающие ящики

Также обратите внимание на испытательные цилиндры.Чтобы обеспечить отверждение при температуре 60-80 градусов по Фаренгейту в течение 24-48 часов, их следует поместить в нагретую камеру для отверждения. Поместите в коробку термометр минимума-максимума, чтобы правильно регистрировать температуру.

6. Поддерживайте надлежащую температуру в течение увеличенного времени схватывания

Продолжительность периода защиты должна быть увеличена на 50–100 процентов. Например, по данным Американского института бетона, если бетон с нормальным схватыванием на открытом воздухе, без нагрузки обычно требует двухдневного периода защиты, то в холодную погоду это требование расширяется до трех дней.

За дополнительными указаниями обратитесь к NRMCA CIP 27 «Бетонирование в холодную погоду».

Что произойдет, если вы не будете следовать передовым методам?

Новый бетон может выдержать суровые зимние условия, только если он:

• Достигает прочности на сжатие не менее 4000 фунтов на квадратный дюйм
• Имеет максимальное водно-цементное соотношение 0,45
• Содержит воздухововлечение от пяти до семи процентов
• Не подлежит применению антиобледенителей в течение одного года

соблюдение лучших практик бетонирования в холодную погоду имеет двоякое значение: потеря прочности и ухудшение качества поверхности.Экономические соображения и сжатые сроки строительства важны, но не в ущерб долговечности бетона. Несоблюдение передовых методов вредит клиенту и вредит долгосрочной репутации.

Поскольку замерзание свежеуложенного бетона может серьезно снизить его прочность, необходимы активные действия. Когда кристаллы льда образуются при отрицательных температурах, с наступлением весны часто возникают проблемы. Возможны отслаивание, шелушение, оспины и другие поверхностные дефекты.

Избегайте антиобледенителей

Сочетание неправильного бетонирования в холодную погоду и неизбирательного использования антиобледенителей вызывает особые хлопоты. Свежеуложенный бетон и антиобледенители просто несовместимы.

Подрядчики по снегоуборочной технике, отвечающие за уборку снега и льда, часто используют различные антиобледенители, включая хлорид натрия, хлорид кальция, хлорид калия, хлорид магния, ацетат кальция и магния, соли азота, сульфат аммония и мочевину.Хотя хлорид натрия и хлорид кальция приемлемы для использования на высококачественном плотном бетоне, все остальное может вызвать проблемы. В частности, нитрат аммония и сульфат аммония несовместимы с бетонными поверхностями.

Рассмотрим уплотнители

Использование подходящего герметика в определенной степени предотвращает появление поверхностных дефектов. Проникающие герметики для бетона на основе силана или силоксана обычно обеспечивают лучшую устойчивость к неблагоприятным воздействиям антиобледенителей.Водоотталкивающие герметики также обеспечивают дополнительную защиту.

О PACA

Ассоциация производителей щебня и бетона Пенсильвании продвигает передовые методы укладки бетона, которые приносят пользу всем, включая производителей, подрядчиков и клиентов. Пожалуйста, свяжитесь с нами в удобное для вас время, если вам потребуется дополнительная помощь.

Бетонирование для холодной погоды 101 | Журнал Concrete Construction

Портлендская цементная ассоциация При надлежащей защите бетонные работы могут продолжаться даже в самую холодную погоду.

Детка, на улице снова становится холодно. Готовы ли вы укладывать бетон так, чтобы холодная погода не повредила его и чтобы он затвердел в разумные сроки?

Лучший совет о том, как это сделать, — это новый ACI 306R-10 «Руководство по бетонированию в холодную погоду». Это первая новая версия ACI 306 за более чем 20 лет, и она включает информацию о новых подходах, таких как испытания на зрелость и добавки к антифризу, а также четко написанные рекомендации по старым резервным компонентам, таким как кожухи, изоляция, дополнительное тепло и добавки. .

Одно существенное изменение — определение холода. После обсуждения этого вопроса комитет остановился на простоте — большое достижение для комитета ACI! Старое замысловатое определение включало такие вещи, как последовательные дни, среднесуточную температуру и половину любого 24-часового периода. Вместо этого комитет сосредоточился на реальной цели — не допустить повреждения бетона холодом и дать ему возможность набрать достаточно прочности, чтобы выполнять свою работу. Итак, новое определение:

«Холодная погода существует, когда температура воздуха упала или ожидается ниже 40 ° F в течение периода защиты.Период защиты определяется как время, необходимое для предотвращения воздействия на бетон воздействия холода ».

После того, как комитет согласовал это упрощенное определение, он задал тон остальной части руководства. Помните термин «период защиты» — он является основой большинства рекомендаций в ACI 306.

Цель и принципы

Бетонные работы можно выполнять даже в самую холодную погоду при соблюдении соответствующих мер предосторожности. Цели состоят в том, чтобы предотвратить повреждение от замерзания в раннем возрасте (когда бетон все еще насыщен), чтобы убедиться, что бетон развивает необходимую прочность, и ограничить быстрые изменения температуры или большие перепады температур, вызывающие растрескивание.Хотя все это требует определенных затрат, обычно они не являются чрезмерными — конечно, не по сравнению с тем, чтобы ваши бригады сидели без дела, срывали ваш график или заканчивали с поврежденным бетоном.

Con-Cure Corp. Измерители зрелости позволяют легко определить прочность бетона.

Руководящий принцип бетонирования в холодную погоду основан на исследованиях, проведенных T.C. Пауэрса в 1962 году. Он показал, что уровень водонасыщенности бетона падает ниже критической точки (когда он будет поврежден в результате замерзания) примерно в то же время, когда он достигает прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм.Если температура бетона поддерживается на уровне 50 ° F, это обычно происходит примерно через 48 часов. На данный момент он достаточно прочный и достаточно сухой, чтобы избежать повреждения в результате одного цикла замораживания (для защиты от циклического замораживания / оттаивания требуется бетон с воздухововлекающими добавками и прочность, близкая к 3500 фунтов на квадратный дюйм). После этого защита обычно не требуется, если — и это очень важно, если — вы не слишком беспокоитесь о том, сколько времени потребуется для достижения дальнейшего увеличения силы.

В случаях, когда определенная прочность требуется по определенному графику, вам нужно будет принять дополнительные меры для сохранения тепла бетона (около 50 ° F) — например, добавление большего количества цемента в смесь, ускорение смеси, изоляция элемента, или обеспечение тепла.Например, если вам нужно снять опалубку и вы ожидаете, что бетон будет стоять сам по себе или фактически будет поддерживать нагрузки от перекрытий выше, тогда его необходимо будет защищать более 48 часов. Для таких случаев ACI 306 предоставляет таблицы, в которых указывается, какие меры предосторожности необходимо принять при заданной ожидаемой минимальной температуре окружающей среды для стенок различной толщины. Эти таблицы показывают, как долго бетон должен быть защищен, сколько требуется изоляции и сколько цемента должно быть в бетоне.Подробнее об этом позже.

Температура свежего бетона

Гидратация цемента — это химическая реакция. Скорость, с которой происходит эта реакция, зависит от температуры. Но также, поскольку реакция является экзотермической, бетон выделяет собственное тепло во время гидратации — в течение первых двух или трех дней. Таким образом, если его можно разместить при температуре, при которой может протекать реакция гидратации, а окружающие условия (будь то естественные или созданные с защитой) не слишком холодные, бетон может сохранять тепло.

Таблица 5.1 в ACI 306 предоставляет минимальные температуры, которые должны использоваться при работе в холодную погоду. Линия 1 указывает минимальную температуру, которую бетон должен достичь в течение периода защиты. Обратите внимание, что более толстые бетонные секции могут немного охлаждаться, потому что они медленнее теряют тепло, а также потому, что предотвращение трещин достигается за счет минимизации разницы температур между центром секции и внешними краями.

Строки 2, 3 и 4 — это минимальные температуры смешивания — то, о чем производитель готовой смеси должен позаботиться.Эта температура увеличивается по мере снижения температуры окружающей среды, чтобы учесть большее количество тепла, теряемого между смешиванием и укладкой, но помните, что бетон «в том виде, в каком он размещен и поддерживается» не может опуститься ниже значения в строке 1.

У производителя товарного бетона есть несколько способов убедиться, что бетон имеет требуемую температуру при смешивании, но наиболее распространенным является простое смешивание бетона с использованием горячей воды. В более холодную погоду заполнитель также можно нагревать.

Препарат

Глава 6 ACI 306 описывает меры, которые подрядчик должен предпринять перед укладкой бетона в холодную погоду.Основная идея состоит в том, чтобы не сотрясать бетон — бетон должен казаться теплым и желанным, когда укладывается на место. Разогрейте опалубку и закладные, включая арматуру, и удалите с них снег, лед и воду. Убедитесь, что земля не промерзла. Этого можно добиться с помощью кожухов, обогревающих одеял или водяных обогревателей. Поверхности должны быть не более чем на 15 ° F холоднее, чем бетон, но и не более чем на 10 ° F горячее, чем бетон.

Защита

ACI 306 дает четкое определение защиты: «Эффективная защита позволяет бетону набирать прочность с нормальной скоростью и предотвращает повреждение бетона в раннем возрасте из-за замерзания воды для затворения.”

Это приводит к следующему важному вспомогательному материалу в ACI 306, таблица 7.1 и обратно к сроку защиты — мы просили вас запомнить это! Продолжительность необходимого периода защиты зависит от того, будет ли бетон выдерживать нагрузки во время строительства. Например, плиты обычно не должны выдерживать нагрузки, в то время как колонны, балки и возвышенные плиты должны набрать достаточно прочности, чтобы выдерживать текущие работы, и, следовательно, им потребуется более длительный период защиты.

Условия эксплуатации в этой таблице относятся к тому, будет ли бетон подвергаться замерзанию во время эксплуатации и выдержит ли он нагрузки во время отверждения. Используя указанный здесь период защиты в сочетании с минимальной температурой, указанной в Таблице 5.1, вы можете быть уверены, что бетон будет готов выдержать суровые холода. Но, когда вы снимаете защиту, будьте осторожны, дайте бетону медленно остыть, чтобы предотвратить растрескивание от тепловых ударов.

Эти минимальные периоды защиты предназначены только для защиты бетона от повреждения холодом.Это не означает, что бетон набрал достаточно прочности, чтобы выдерживать нагрузки, которые он будет испытывать во время эксплуатации. Для конструкционного бетона необходимы более длительные периоды защиты. Существует несколько способов определения прочности бетона для снятия опалубки или удаления берегов, включая испытание на зрелость.

Тестирование зрелости сочетает в себе время и температуру отверждения, чтобы определить текущую прочность бетона. Датчик температуры, встроенный в бетон, передает данные на счетчик, который выполняет вычисления с течением времени и указывает зрелость.На основе отношения зрелости и прочности, разработанного в лаборатории для конкретного бетона, известно, когда была достигнута необходимая прочность. Более подробное описание зрелости можно найти в статье «Зрелость и сила», опубликованной в январе 2004 года.

Оборудование

Wacker Neuson Одним из способов борьбы с холодами являются водонагреватели, в которых горячая вода циркулирует по гибким шлангам.

Три типа оборудования, которое часто требуется при работе в холодную погоду, — это изоляция, обогреватели и кожухи.ACI 306 предоставляет диаграммы и таблицы, чтобы помочь определить, какой объем изоляции (на основе термического сопротивления, R) следует использовать на формах и поверхностях, если не предусмотрено дополнительное тепло. Обратите внимание, что чем дольше период защиты, тем больше требуется изоляции, поскольку тепло гидратации начнет уменьшаться через первые 3 дня. Другая таблица ACI 306 помогает определить толщину изоляции, необходимую для данного значения R. Например, 1 дюйм вспененного полиуретана имеет R 6,25, которого достаточно для защиты стены толщиной 6 дюймов, сделанной из бетона, содержащего 500 pcy цемента, в течение 3 дней при минимальной температуре окружающей среды 28 ° F.

Обогреватели — одно из предпочтений подрядчиков по бетону в холодную погоду. Есть три типа обогревателей: прямого, косвенного и водяного. Нагреватели прямого нагрева очень распространены, но имеют существенный недостаток, поскольку побочные продукты сгорания (монооксид углерода и диоксид углерода) выводятся вместе с нагретым воздухом. Углекислый газ может соединяться с поверхностью свежего бетона, образуя мягкую меловую поверхность, которая будет «пылиться». А окись углерода представляет серьезную опасность для здоровья рабочих.

Системы водяного отопления стали популярными для зимних работ, особенно на настилах мостов. Этот метод можно использовать без ограждений и может защитить гораздо большие площади, чем можно было бы разумно ограждать.

Корпуса

— лучшая защита от холода, но и самые дорогие. Позаботьтесь о том, чтобы контролировать внутреннюю среду. Тепло пара отлично подходит для бетона, но не для рабочих и может привести к обледенению. С другой стороны, сухое тепло может высушить бетонную поверхность и вызвать образование трещин.

Остальные главы ACI 306 включают:

• Лечение как во время, так и после периода защиты.
• Ускоренное схватывание и развитие прочности , в основном за счет добавок, включая использование хлорида кальция, что иногда является лучшим подходом, и быстросхватывающихся цементов

Это очень краткая справка по огромному количеству информации в ACI 306R-10 . Сотни лет опыта вошли в накопленные знания в этом удобном для чтения 25-страничном руководстве, которое должно быть на полке любого, кто выполняет бетонные работы в местах, где зимой становится холодно.

Стив Морририк является председателем комитета 306 ACI и старшим инженером службы технической поддержки Holcim. Уильям Д. Палмер-младший является членом ACI 306.

Советы по бетонированию в холодную погоду

Бетонирование для холодной погоды — что, почему и как? — Готовая смесь Nevada

Информация Национальной ассоциации товарных бетонных смесей

ЧТО такое холодная погода?

Холодная погода определяется как период, когда средняя дневная температура опускается ниже 40 ° F [4 ° C] в течение более трех дней подряд.Эти условия требуют особых мер предосторожности при укладке, отделке, выдержке и защите бетона от воздействия холода. Поскольку погодные условия могут быстро меняться в зимние месяцы, критически важны правильные методы работы с бетоном и правильное планирование.

ПОЧЕМУ следует учитывать холодную погоду?

Успешное бетонирование в холодную погоду требует понимания различных факторов, влияющих на свойства бетона.

В пластичном состоянии бетон замерзнет, ​​если его температура упадет ниже 25 ° F [-4 ° C].Если пластичный бетон замерзнет, ​​его потенциальная прочность может снизиться более чем на 50%, что отрицательно скажется на его долговечности. Бетон следует защищать от замерзания до тех пор, пока он не достигнет минимальной прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм [3,5 МПа], что составляет примерно два дня после укладки для большей части бетона, поддерживаемого при 50 ° F [10 ° C].

Низкая температура бетона оказывает большое влияние на скорость гидратации цемента, что приводит к более медленному схватыванию и скорости набора прочности. Хорошее практическое правило состоит в том, что снижение температуры бетона на 20 ° F [10 ° C] увеличивает время схватывания примерно вдвое.При планировании строительных работ, таких как снятие формы, следует учитывать более медленную скорость схватывания и увеличение прочности.

Бетон, находящийся в контакте с водой и подверженный циклам замерзания и оттаивания, даже если только во время строительства, должен иметь воздухововлечение. Недавно уложенный бетон пропитан водой и должен быть защищен от циклов замерзания и оттаивания до тех пор, пока он не достигнет прочности на сжатие не менее 3500 фунтов на квадратный дюйм [24,0 МПа].

Гидратация цемента — это химическая реакция с выделением тепла.Вновь уложенный бетон должен быть должным образом изолирован, чтобы удерживать это тепло и тем самым поддерживать благоприятные температуры отверждения. Следует избегать большой разницы температур между поверхностью и внутренней частью бетонной массы, так как это может привести к растрескиванию, если эта разница превысит примерно 35 ° F [20 ° C]. Изоляционные или защитные меры следует снимать постепенно, чтобы избежать теплового удара.

КАК укладывать бетон в холодную погоду?

Рекомендуемые температуры бетона во время укладки указаны ниже.Производитель товарного бетонного бетона может контролировать температуру бетона, нагревая воду для смешивания и / или заполнители, и готовить бетон в соответствии с рекомендациями ASTM C 94.

Температура бетона в холодную погоду не должна превышать эти рекомендуемые температуры более чем на 20 ° F [10 ° C]. Бетон при более высокой температуре требует большего количества воды для смешивания, имеет более высокую скорость потери осадки и более подвержен растрескиванию. Укладка бетона в холодную погоду обеспечивает лучшее качество, так как более низкая начальная температура бетона обычно приводит к более высокому пределу прочности

Более медленное схватывание и увеличение прочности бетона в холодную погоду обычно задерживает отделочные операции и снятие формы.Химические добавки и другие модификации бетонной смеси могут ускорить скорость схватывания и набора прочности. Ускоряющие химические добавки, соответствующие стандарту ASTM C 494 — типы C (ускоряющие) и E (уменьшающие воду и ускоряющие), обычно используются в зимнее время. Хлорид кальция — обычная и эффективная ускоряющая добавка, но максимальная дозировка не должна превышать 2% от веса цемента. Нехлоридные, некоррозионные ускорители следует использовать для предварительно напряженного бетона или когда возникает проблема коррозии стальной арматуры или металла, контактирующего с бетоном.Ускоряющие добавки не препятствуют замерзанию бетона, а их использование не исключает требований по температуре бетона, надлежащему отверждению и защите от замерзания.

Ускорение скорости схватывания и увеличения прочности также может быть достигнуто за счет увеличения количества портландцемента или использования цемента типа III (высокая ранняя прочность). Относительный процент летучей золы или измельченного шлака в компоненте вяжущего материала может быть уменьшен в холодную погоду, но это может быть невозможно, если смесь была специально разработана для обеспечения долговечности.Соответствующее решение должно позволить получить экономически жизнеспособное решение с наименьшим влиянием на конечные свойства бетона.

Бетон следует укладывать с минимальной возможной просадкой, так как это сокращает время просачивания и схватывания. Добавление от 1 до 2 галлонов воды на кубический ярд [от 5 до 10 л / м3] приведет к задержке установленного времени на от ½ до 2 часов. Замедленное время схватывания увеличивает продолжительность кровотечения. Не начинайте отделочные работы, пока бетон продолжает стекать, так как это приведет к слабой поверхности

Перед укладкой бетона следует произвести соответствующие приготовления.Снег, лед и иней должны быть удалены, а температура поверхностей и металлических конструкций, контактирующих с бетоном, должна быть выше точки замерзания. Для этого может потребоваться изоляция или обогрев основания и контактных поверхностей перед укладкой.

Необходимо наличие материалов и оборудования для защиты бетона во время и после укладки от замерзания в раннем возрасте и для сохранения тепла, выделяемого при гидратации цемента. Обычно используются теплоизолированные одеяла и брезент, а также солома, покрытая пластиковыми листами.Кожухи и изолированные формы могут потребоваться для дополнительной защиты в зависимости от условий окружающей среды. Углы и края наиболее чувствительны к потере тепла и требуют особого внимания.

Обогреватели, работающие на ископаемом топливе, в закрытых помещениях должны вентилироваться из соображений безопасности и для предотвращения карбонизации недавно уложенных бетонных поверхностей, вызывающей образование пыли.

Бетонная поверхность не должна высыхать, пока она пластичная, так как это вызывает пластические усадочные трещины. Впоследствии бетон должен быть достаточно твердым.Отверждение в воде не рекомендуется при приближении отрицательных температур. Для бетонных плит используйте мембранообразующие отверждающие составы или непроницаемые листы бумаги и пластика.

Формовочные материалы, за исключением металлов, служат для поддержания и равномерного распределения тепла, тем самым обеспечивая надлежащую защиту в умеренно холодную погоду. При очень низких температурах следует использовать изолирующие одеяла или изолированные формы, особенно для тонких секций. Формы не следует снимать в течение 1-7 дней в зависимости от характеристик схватывания, условий окружающей среды и предполагаемой нагрузки на конструкцию.Цилиндры с полевым отверждением или неразрушающие методы должны использоваться для оценки прочности бетона на месте перед снятием опалубки или приложением нагрузок. Цилиндры полевой полимеризации не должны использоваться для обеспечения качества.

Особое внимание следует уделять образцам для испытаний бетона, используемым для приемки бетона. Баллоны следует хранить в изолированных коробках, в которых может потребоваться контроль температуры, чтобы обеспечить их отверждение при 60–80 ° F [16–27 ° C] в течение первых 24–48 часов. В камеру для отверждения следует поместить термометр минимума / максимума для поддержания записи температуры.

Рекомендации по бетонированию в холодную погоду

1. Используйте воздухововлекающий бетон, если ожидается воздействие влаги и условий замерзания и оттаивания.
2. Перед укладкой держите поверхности, контактирующие с бетоном, без льда и снега и при температуре выше нуля.
3. Уложить бетон и поддерживать рекомендованную температуру.
4. Уложите бетон на минимально возможную осевую поверхность.
5. Защищать пластмассовый бетон от замерзания или высыхания.
6. Защищайте бетон от циклов замораживания и оттаивания в раннем возрасте до тех пор, пока он не достигнет необходимой прочности.
7. Ограничьте резкие перепады температуры при снятии защитных мер.

Список литературы

1. Бетонирование для холодной погоды, ACI 306R, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган.
2. Проектирование и контроль бетонных смесей, Портлендская ассоциация цемента, Скоки, Иллинойс.
3. Стандартные технические условия ASTM C94 для товарного бетона, ASTM, West Conshohocken, PA.
4. ASTM C 31 Изготовление и отверждение бетонных образцов для испытаний в полевых условиях, ASTM, Вест Коншохокен, Пенсильвания.
5. Смешанный бетон, готовый к холодной погоде, NRMCA Pub 130, NRMCA, Silver Spring, MD.
6. Отделка для холодных погодных условий, бетонное строительство, ноябрь 1993 г.

Вернуться к конкретным советам

ИСПОЛЬЗУЕТСЯ С РАЗРЕШЕНИЯ NRMCA

Бетонирование в холодную погоду: рекомендации и стратегии

🕑 Время чтения: 1 минута

Бетонирование в холодную погоду — это процесс укладки, отделки, выдержки и защиты бетона в холодную погоду в соответствии с ACI 306.1. Холодная погода наступает, когда средняя наружная температура ниже 4,4 ° C (40F) более трех дней подряд. Если температура свежего бетона составляет 12,7 ° C (55 ° F) или выше, и если бетон поддерживается при этой температуре, то зимнее бетонирование не должно вызывать проблем.

Приблизительное время схватывания бетона при 21 ° C (70 ° F) составляет шесть часов. Если температура бетона упадет до 4,4 ° C (40 ° F), установите временные скачки чуть более 14 часов. Если она упадет ниже этой точки и бетон замерзнет на ранней стадии процесса, это может привести к потере прочности до 50 процентов, повышению проницаемости и снижению устойчивости к погодным условиям.

Главное — начать с теплого бетон и держать его в тепле. Внутреннее тепло бетонной смеси может быть увеличено. путем нагревания материалов, использования дополнительных или специальных цементов, или путем добавления ускорители. Окружающая среда также может быть изменена путем использования ограждений и влажных помещений. нагревать, прикладывая изолирующие одеяла, листы полистирола или сена, и оставляя формы на месте.

Руководство и стратегии холодного бетонирования

1. Препараты

• Планируйте до наступления холодов.
• Подготовить необходимое оборудование и материалы, такие как обогреватели; изоляционные материалы; и ограждения на строительной площадке до начала процесса бетонирования.
• Рассмотрите возможность воздухововлечения бетона для элементов, подвергающихся серии замораживания и оттаивания, таких как перекрытия и другие плоские конструкции.
• Очистить поверхности и арматуру от снега, льда и наледи.
• Вести записи условий работы. Записывайте, по крайней мере, два раза в день: погодные условия, температуру воздуха и бетонной поверхности.

2. Заливка бетона

• Бетон нельзя заливать вокруг большой заделки, за исключением случаев, когда его температура превышает температуру замерзания.
• Для обеспечения долговечности свежий бетон необходимо поддерживать в соответствии с таблицей 1. Рассмотрите возможность использования бетона с высокой ранней прочностью.
• Запрещается использовать «антифризы» для понижения точки замерзания бетона.
• Использование хлорида кальция или добавок, содержащих растворимые хлориды, не рекомендуется при определенных условиях:
  • В бетоне, содержащем алюминий, или в прядях предварительного напряжения из-за коррозии.
  • Где недопустимо обесцвечивание затертых поверхностей.
  • Где оцинкованная сталь будет оставаться в постоянном контакте с бетоном.
  • В бетоне, подвергающемся щелочно-агрегатной реакции или подверженном воздействию почв или воды, содержащих сульфаты.

Таблица 1 Минимальная температура бетона немедленно После заливки и в период защиты

Наименьший размер сечения, см (дюймы)	Минимальная температура бетона при укладке и поддержании в течение периода защиты, C (F)
Менее 30.5 (12)	12,7 (55)
от 30,5 (12) до менее 91 (36)	10 (50) От
от 91 (36) до менее 193 (76)	7,2 (45)
Больше 193 (76)	4,4 (40)

Рис.1: Заливка бетона в холодную погоду

3. Защита бетона

• Механизм защиты может включать в себя ветрозащитные ограждения высотой 1,8 м, ограждения, дополнительное обогревание или регулировку компонентов бетонной смеси с учетом влияния температуры окружающей среды на время схватывания.
• Минимальная температура бетона в период защиты должна поддерживаться в соответствии со спецификациями, приведенными в таблице 1.
• Температура бетона во время защиты измеряется на поверхности элемента.
• Защищать бетон от повреждений от замерзания минимум на 3 дня.
• Если прочность бетона требуется для обеспечения безопасности конструкции, увеличьте продолжительность периода защиты, чтобы обеспечить необходимое повышение прочности.
• Защищайте бетонные поверхности от замерзания в течение первых 24 часов после укладки в периоды, которые не определены как холодная погода, но могут наблюдаться отрицательные температуры.
• Защита может быть удалена, если температура поверхности бетона находится в пределах -6,6 C (20 F) от температуры окружающей среды.
• Будьте осторожны при защите цилиндров при испытаниях на прочность.

Рис.2: Защита бетона в холодную погоду

4. Отверждение бетона

1. Отвердите бетон, чтобы предотвратить потерю влаги.
2. Если используются обогреваемые шкафы, обеспечьте дополнительную влажность путем орошения или используйте для обогрева пар. Удалите воздух из саламандр и других топливных обогревателей.Бетону следует дать медленно остыть, чтобы предотвратить термическое растрескивание.
3. Оставьте формы на месте, если это позволяет график работы.
4. Перешоривание необходимо до тех пор, пока бетон не достигнет требуемой проектной прочности.
5. Если бетон должен застывать при температуре ниже 15,5 (60F), водоупоры или замедлители схватывания могут продлить время схватывания. Бетон, укладываемый поздней осенью или зимой, не должен подвергаться воздействию солей, применяемых в качестве антиобледенителя, или солей, капающих с припаркованных транспортных средств.

Рис. 3: Отверждение бетона в холодную погоду

6 ошибок, которых следует избегать при укладке бетона в холодную погоду

Строительная промышленность работает круглый год, а это значит, что бетон заливается и укладывается независимо от времени года.Хотя бетон можно укладывать в холодную погоду, следует принять определенные меры предосторожности, чтобы обеспечить правильное выполнение работы. Обратите внимание на следующие шесть ошибок, которых следует избегать при укладке бетона в холодную погоду.

ОШИБКА №1: РАЗМЕЩЕНИЕ НА МЕРЗОЙ ЗЕМЛЕ

Если земля промерзла, покрыта льдом или снегом, укладывать бетон не следует. Замерзшая земля осядет по мере таяния, в результате чего бетон будет подвержен растрескиванию. Кроме того, когда влажный бетон кладется на холодную поверхность, бетон будет схватываться медленнее.Это тоже может привести к растрескиванию бетона.

ОШИБКА № 2: ПОЗВОЛЯЕТ БЕТОНУ ЗАМЕРЗАТЬ

Пластиковый бетон замерзает при температуре около 25 ° F, что может снизить его окончательную прочность более чем на 50%. Поэтому важно предохранять свежий бетон от замерзания до тех пор, пока он не достигнет прочности на сжатие не менее 500 фунтов на квадратный дюйм.

Очень важно защитить бетон и сохранить его как можно более теплым (не менее 50 ° F). Этого можно добиться с помощью тепловых одеял или обогревателей.

ОШИБКА № 3: НЕПРАВИЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАГРЕВАТЕЛЕЙ

Чтобы поддерживать температуру бетона не ниже 50 ° F, рекомендуется использовать обогреватели. Однако, если вы используете эти обогреватели неправильно, вы можете нанести большой ущерб. Например, если вы используете обогреватель, работающий на топливе, убедитесь, что он хорошо вентилируется. В противном случае углекислый газ, выделяемый в выхлопных газах, может вызвать химическую реакцию, называемую карбонизацией, которая может сделать поверхность бетона слабой и пыльной.

ОШИБКА №4: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХОЛОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Помимо того, что бетон и земля достаточно теплые, важно также обеспечить теплоту дополнительных строительных материалов.Например, любые формы, заделки или инструменты, используемые во время укладки бетона, должны быть нагреты как минимум до 32 ° F.

ОШИБКА №5: НЕПРАВИЛЬНОЕ РЕШЕНИЕ ДНЯ

Зимой кажется, что дневной свет уходит так же быстро, как кажется. Если вы отстаете от графика, вы можете потерять дневной свет, необходимый для выполнения работы. Всегда старайтесь планировать заливку бетона в течение дня. Это не только дает вам достаточно света, но и позволяет повысить температуру.Если вам придется укладывать бетон до восхода или после захода солнца, убедитесь, что у вас под рукой достаточно света и обогревателей.

ОШИБКА № 6: УПЛОТНЕНИЕ, КОГДА СЛИШКОМ ХОЛОДНО

Большинство подрядчиков по бетону либо герметизируют бетон после его застывания, либо рекомендуют герметизацию заказчику. Хотя герметизация бетона дает множество преимуществ, этого не следует делать при температуре ниже 50 ° F. Если вы укладываете бетон в холодную погоду, обязательно следуйте рекомендациям производителя перед герметизацией.

Озинга имеет опыт заливки бетона в различных погодных условиях. Если вас интересует заливка при пониженной температуре, сначала поговорите с одним из наших специалистов по бетону.

Меры предосторожности при бетонировании в холодную погоду

Воздействие холода может иметь серьезные последствия для Strength Gain , а также для характеристик прочности бетонных материалов при дроблении и долговечности. Чтобы соответствовать и превосходить минимальные проектные требования (достаточная прочность и долговечность), важно защитить бетон во время процесса смешивания, транспортировки, укладки и отверждения, чтобы избежать низкой прочности и нестандартных свойств долговечности .Нормы и правила содержат общие рекомендации по бетонированию в холодную погоду. В этой статье мы рассмотрим рекомендации для Canada и United States .

1- CSA A 23-1

В Канаде, где в холодное время года температуры обычно довольно низкие. следующие критерии установлены CSA A23.1:

1- При температуре воздуха ≤ 5 ° C и

2- Когда есть вероятность , что температура может упасть ниже 5 ° C в течение 24 часов после укладки бетона.

2-ACI 306

Определение холодного бетонирования Американским институтом бетона, ACI 306 , составляет:

1- Период, когда более трех дней подряд средняя дневная температура воздуха опускается ниже 40 ˚F (~ 4,5 ° C) и

2- Температура остается ниже 50 ˚F (10 ° C) в течение более половины любого 24-часового периода .

Почему бетонирование в холодную погоду сложно?

Гидратация цемента — это химическая реакция.Крайне низкие температуры, а также заморозки могут значительно замедлить реакции, что повлияет на рост прочности. Фактически, температура замерзания в течение первых 24 часов (или когда бетон все еще находится в пластичном состоянии) может снизить прочность более чем на 50% . Минимальная прочность перед воздействием сильного холода на бетон составляет 500 фунтов на квадратный дюйм (3,5 МПа). CSA A 23.1 определил прочность на сжатие 7,0 МПа, чтобы считаться безопасным для воздействия замерзания.

Как защитить бетон в холодную погоду?

Если бетон правильно изготовлен, уложен и защищен в холодную погоду, он приобретет достаточную прочность и долговечность, чтобы удовлетворить предполагаемым требованиям к обслуживанию (веб-сайт ACI). Следующие шаги помогут поставщикам и подрядчикам бетона выполнить требования проекта:

1- Удаление льда и снега

Важно удалить лед или снег с поверхности опалубки и арматуры. Это особенно важно при строительстве плит (с большой открытой площадью).

2- Вода для отопления и / или агрегаты

Важно заказывать бетон с температурой от 10 ° C до 25 ° C. Поставщики бетона могут добиться этого за счет нагрева воды или заполнителя; однако нагревание цемента не считается эффективным.

3- Температура опалубки перекрытий

Укладка теплого бетона на холодную поверхность опалубки может привести к нарушению целостности бетона и снижению прочности. Перед укладкой бетона рекомендуется прогреть опалубку.

Толщина плиты <1,0 м: 10 ° C
Толщина плиты> 1,0 м: 5 ° C

4- Защитный бетон

CSA A23.1 указывает, что защита должна обеспечиваться посредством:

• Тепловые шкафы
• Покрытия
• Изоляция

Примечание: Тепла, выделяемого в процессе гидратации, должно хватить в большинстве случаев, если используются соответствующие изоляционные покрытия из полиэтиленовых листов. В зависимости от площади и температуры может потребоваться дополнительный источник тепла.Узнать больше

5- Избегайте влажного отверждения

Когда ожидается снижение температуры до точки замерзания, важно избегать влажного отверждения.

6 — Градиент контрольной температуры

Температурный градиент бетонной поверхности и окружающей среды не должен превышать значений, указанных в стандартах, таких как CSA A23.1

Общие проблемы при бетонировании в холодную погоду

Холодная температура (менее 5 ° C) может существенно повлиять на прирост прочности бетона.Это также может повлиять на некоторые аспекты долговечности бетона. В следующем разделе представлен краткий обзор некоторых из этих проблем и того, как инженеры могут проверить прочность и качество бетона:

1- Низкая прочность бетона — низкий разрыв

Прочность — безусловно, самый важный параметр для бетонных материалов и конструкций. Инженеры-конструкторы и подрядчики хотят убедиться, что бетон достиг минимальной указанной прочности, прежде чем приступить к процессу строительства.

Контроль температуры и использование метода зрелости — удобное решение для отслеживания роста прочности бетона. Хотя метод зрелости имеет определенные преимущества, он часто не может точно показать силу на реальных строительных площадках. Определенные задачи:

• Расположение датчиков температуры имеет решающее значение при оценке температуры и прочности. Когда датчики расположены слишком неглубоко или слишком глубоко, результаты испытаний могут не отражать прирост прочности бетона.
• Вам необходимо иметь определенные контрольные кривые для каждого микса, используемого в проектах. Бетон, который используется для фундаментов, отличается от того, который используется для колонн и перекрытий. Следовательно, вам потребуется другой сравнительный анализ для конкретного проекта.
• Измерения прочности с использованием концепции зрелости хороши для определения времени открытия опалубки, но вы не можете использовать это значение для структурных целей.
• Зрелость эффективна только для прогнозирования силы в раннем возрасте.По мере выравнивания кривой прироста прочности точность метода будет ограничена, что сделает его менее практичным для оценки прочности на месте.

Комбинированные методы неразрушающего контроля, такие как отбойный молоток и скорость ультразвукового импульса, можно использовать для точной оценки прочности бетона на месте. Этот метод можно использовать в качестве процесса обеспечения качества, когда все образцы бетона уже использованы, а значение прочности остается под вопросом.

2- Низкое качество — высокая проницаемость

Когда развитие микроструктуры бетона останавливается из-за холодной погоды, это может повлиять на его долговечность.Например, на проницаемость бетона могут негативно повлиять низкие температуры.

Инженеры

могут использовать методы неразрушающего контроля, такие как удельное электрическое сопротивление поверхности, для оценки проницаемости бетона.

3- Холодные соединения

Управление холодными соединениями более критично в холодных погодных условиях. Определенные задержки в процессе строительства или использование ускорителей могут повлиять на время схватывания бетона и привести к серьезным проблемам с целостностью на холодных швах или вокруг них.

Различные методы неразрушающего контроля могут использоваться для оценки качества бетона и структурной целостности вокруг области холодного соединения. Скорость ультразвукового импульса можно использовать для оценки качества. Для оценки глубины трещины можно использовать ударное эхо и индивидуальную настройку скорости ультразвукового импульса.

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

Если вы когда-либо работали с бетоном, вы, как и мы, 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, поскольку и то, и другое может оказывать 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 — это часть цели, но необходимо избегать конкретных повреждений.

Зима, помимо мерзлого бетона, увеличивает 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 тонкому, но глубокому растрескиванию бетона.

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.