Бетонирование в зимнее время

Правила укладки бетона в зимнее время

Раздел: Строительство и ремонт

При серьёзном строительстве либо ремонте промышленных и штатских построек и сооружений, гидротехнических объектов нередко приходится укладывать бетон в зимний период. В таких условиях (среднесуточная температура внешнего воздуха ниже пяти градусов) происходит процесс замерзания воды, что завершает процесс гидратации цемента, а повышение её в объёме (до 9%) разрушит состав бетона. В результате это может привести к тому, что после процесса оттаивания бетонная смесь уже не в состоянии набрать проектную крепкость.

Доказано, что если бетонная смесь до замерзания наберёт тридцать-пятьдесят проектной прочности, то воздействие низких температур не оказывает влияние на его физико-механические характеристики. Данная величина прочности именуется критичной. Зависимо от марки бетона она может равняться: 50% М — для М200, 30% М — для М400, 40% М — для МЗОО.

К зимним методам бетонирования, обеспечивающим достижение бетоном критичной прочности, относятся:

  • разогрев бетонной смеси при его изготовлении;
  • выдерживание бетона в утеплении (способ термоса);
  • внесение в бетон химических добавок, снижающих температуру замерзания;
  • термическое действие греющих опалубок на свежеуложенный бетон;
  • воздействие инфракрасных источников теплоты, электродный прогрев.

Выбирают приёмы технологические зависимо от экономической эффективности, вида конструкций, критерий бетонирования и особенностей применяемых бетонов и наличия дешёвых источников тепла.
При изготовлении бетонных консистенций на заводах организуют обогрев составляющих и воды затворения, сам же этот процесс изготовления производят в утеплённом помещении. Этим самым обеспечивают выход бетонной консистенции данной температуры.

Бетонные работы в зимнее время – технологии выполнения (часть первая)

Для обогрева щебня и песка употребляют особые регистры, через них пропускают нагретую до 90° С воду либо пар. Воду затворения разогревают до t 40…80° С (зависимо от вида цемента) чаще паром в водонагревателях.

Перевозят бетон зимой в особых бетоновозах, особых контейнерах, автосамосвалах с обогревом кузова выхлопными газами.

К зимнему бетонированию относят метод «термоса», основанный на укладке бетонной консистенции, нагретой до температуры двадцать-восемьдесят, в утеплённую опалубку. Открытую поверхность бетона защищают от остывания.

Транспортирование к месту бетонирования нагретой бетонной консистенции сопровождается значительными потерями теплоты, увеличением жёсткости консистенции и понижением её удобоукладываемости. Для того, чтобы исключить такие недочёты бетон целесообразнее разогревать конкретно у места производства работ. С этой целью употребляют особые электроды, погружают эти электроды в бетонную смесь, которые находятся в кузове самосвала либо в бункере. Подводят к ним ток электрический — 380 В, а потом смесь бетонную нагревают в течение пяти-десяти минут до t 75…90° С.

Автор: редакция TutKnow.ru | Фото: © Vladimir Godnik/cultura/Corbis

Во время работы с бетоном зимой, нужно соблюдать некоторые правила. В этой статье мы их рассмотрим подробнее!

Другие интересные статьи:

Правила укладки бетона в зимнее время

SKSHANS.RU /  Информация  /  Бетонные работы

Бетонирование в зимнее время

Когда температура воздуха падает ниже 4-3°С, рекомендуется прекратить бетонирование, если не приняты специальные меры по защите бетона или его подогреву. Тем не менее, при определенных мерах предосторожности бетонирование можно вести при отрицательных температурах.

Во время заморозков, когда днем температура поднимается выше нуля, достаточно применять быстротвердеющий цемент с добавкой или без добавки хлористого кальция и на ночь укрывать бетон соломой, мешковиной или брезентом. Укрывать надо только открытые поверхности, так как опалубка дает достаточную теплоизоляцию.

В холодную погоду хорошо применять цементы с высоким тепловыделением при гидратации, например глиноземистый цемент, который, если обеспечено укрытие, позволяет вести бетонирование даже тогда, когда температура воздуха значительно ниже нуля.

Добавление хлористого кальция увеличивает выделение тепла обычным и быстротвердеющим портландцементами, а также скорость их твердения, особенно при низких температурах. Следовательно, хлористый кальций имеет значительную ценность для бетонирования в холодную погоду. Однако необходимо следить за тем, чтобы количество добавляемого хлористого кальция не превышало 2% от веса цемента. При температурах ниже нуля нельзя полагаться только на добавку хлористого кальция, следует применять и другие меры, предупреждающие замерзание бетона. Добавки 2% хлористого кальция на прочность бетона при сжатии, выдержанного в различных температурных условиях.

Защита бетона в холодную погоду

В суровую холодную погоду необходимо прогревать опалубку, арматуру и бетон перед его укладкой и обеспечивать нужную тепловую изоляцию, чтобы предотвратить чрезмерные потери тепла.

Перед укладкой бетона с внутренней поверхности опалубки следует удалить весь лед, снег или иней. От снега нужно также очистить арматуру и закладные части. В некоторых случаях достаточно установить вблизи опалубки жаровни, однако наилучшим способом, вероятно, является применение острого водяного пара.

Никогда нельзя укладывать бетон на замерзшее основание, так как последующее оттаивание приводит к осадке грунта. Перед укладкой бетона основание можно прогреть близко расставленными жаровнями, однако лучше предотвратить замерзание основания, заблаговременно укрыв его соломой или брезентом.

Обогрев бетона

Температура бетонной смеси, выходящей из бетономешалки, не должна быть ниже 10° С, так как во время ее транспортирования и укладки происходит значительная потеря тепла. При укладке температура бетона не должна быть ниже 4,5° С. Однако она не должна быть и слишком высокой, так как температурная деформация бетона увеличивается с увеличением разности температур. Редко приходится повышать температуру бетонной смеси выше 21°С. Температуру бетонной смеси можно повышать путем подогрева заполнителей и воды или же путем обогрева бетономешалки. Наиболее простым способом является подогрев воды; он также является и наиболее эффективным, так как теплоемкость одного килограмма воды в пять раз больше, чем килограмма заполнителей. Для подогрева могут применяться котлы с использованием открытого (острого) пара или с паровыми змеевиками.

Вода затворения должна нагреваться до температуры не выше 60—70°С. Температура воды зависит от типа применяемого цемента, так как перегрев ее может вызвать быстрое схватывание или уменьшить осадку конуса настолько, что укладка бетона будет затруднена. Опасность мгновенного схватывания возникает обычно, когда температура воды достигает или превышает 60°С.

При сооружении плотины Боулдер в США применялся низкотермичный цемент, а вода подогревалась до 88°С, и никаких затруднений не возникало. Во всех случаях, когда вода подогревается выше 32°С, ее рекомендуется предварительно смешивать с заполнителем и уже затем добавлять цемент.

Трудно поддаются обогреву штабеля заполнителя. Существует несколько способов их обогрева, например с помощью паровых змеевиков, змеевиков с горячей водой, струями пара, дымогарными трубами или путем устройства над штабелем навеса, в котором воздух подогревается жаровнями. Выбор того или иного способа зависит от их относительной экономичности, подсчитанной с учетом количества подогреваемого заполнителя и имеющегося на площадке оборудования. Острый пар в большинстве случаев дает удовлетворительные результаты, если влагосодержащие заполнителя может поддерживаться постоянным при помощи дренажных устройств. Этот способ имеет то преимущество, что пар, проникая в глубь штабеля, равномерно прогревает заполнитель. Обогревание дымогарными трубами может дать местный перегрев заполнителя, что приводит к образованию трещин в его кусках и чрезмерному высушиванию отдельных участков штабеля. Вследствие этого трудно получить бетон одинаковой консистенции. Навесы с жаровнями позволяют предохранить заполнитель от промерзания, однако не дают более или менее значительного повышения его температуры. Они пригодны в основном в качестве защиты от заморозков, при сильных же морозах необходимо использовать другие способы подогрева.

Непосредственное нагревание бетономешалки, например, паяльной лампой и т. п. не всегда надежно, так как повышение температуры невелико, а количество влаги, теряемое бетонной смесью в процессе подогрева, непостоянно.

Для того чтобы избежать значительных потерь тепла при транспортировании и укладке бетонной смеси, следует обеспечить возможно более быструю ее перевозку, желательно целыми замесами. Применение ленточных конвейеров и длинных желобов дает неудовлетворительные результаты.

Укладка должна производиться равномерно и без перебоев.

Защита бетона после укладки

Защита бетона после укладки может производиться путем термоизоляции самой поверхности бетона или путем устройства временных покрытий, с обогревом внутреннего пространства. Выбор способа защиты бетона в каждом частном случае зависит от относительной стоимости, степени достижения желаемого результата и трудоемкости работы. Тонкие железобетонные конструкции обычно требуют большей и более длительной защиты, чем бетонные массивы. Особенно уязвимы углы и грани конструкций. Однако и массивы бетона требуют защиты в ранний период твердения, пока количество выделяемого бетоном тепла не станет достаточным для компенсации тепловых потерь с поверхности. В обычных условиях этот период длится примерно 24 часа после укладки.

Деревянная опалубка защищает бетон от легких заморозков, однако недостаточна в период сильных устойчивых морозов. Применение в опалубке поглощающей обшивки, состоящей из изоляционного картона толщиной 12 мм, значительно улучшает термоизоляцию бетона. Такая обшивка эквивалентна дополнительному дюйму (25 мм) толщины опалубки. Стальная опалубка не защищает бетон от замерзания.

Хорошую защиту дает опалубка, укрытая мешковиной, соломой или брезентом. Однако в этом случае необходимо следить за тем, чтобы защитный слой везде был достаточно толстым, особенно в местах пересечений.

Для дорожных покрытий и других горизонтальных поверхностей прекрасной защитой служат соломенные маты. С ними надо бережно обращаться, если необходимо многократное их использование.

На строительных работах обычно применяются каркасные тепляки, покрытые брезентом и обогреваемые изнутри. Число отверстий в брезенте должно быть минимальным. Устраиваемые в отверстиях брезентовые двери должны перекрывать их внахлестку и плотно прикрепляться, чтобы холодный воздух не проникал в тепляк. Тепляк конструируется таким образом, чтобы была обеспечена достаточная циркуляция теплого воздуха вокруг сооружаемой конструкции.

Обогрев тепляка можно производить тремя способами, каждый из которых имеет свои достоинства и недостатки. Хороший эффект дает острый пар, создающий влажную атмосферу в тепляке, что улучшает условия выдерживания бетона. Однако недостатком этого способа является скопление конденсированной воды, которая, вытекая из тепляка наружу, замерзает. Паровые трубы требуют более длительного времени на установку. Они высушивают воздух в тепляке, но не в такой степени, как жаровые трубы.

Жаровни и саламандры могут легко переставляться с одного места на другое и вследствие своей дешевизны и быстрой установки находят широкое применение, несмотря на ряд недостатков. Они создают местный нагрев и сильно высушивают воздух в тепляке. Степень сухости воздуха определяется его относительной влажностью, т. е. отношением количества влаги, действительно находящейся в воздухе, к количеству влаги, насыщающей его при данной температуре. Так как холодный воздух для своего насыщения требует меньше влаги, чем теплый, то при нагревании холодного насыщенного воздуха его относительная влажность снижается, он становится сравнительно более сухим, поэтому и испарение влаги с поверхностей, с которыми он соприкасается, увеличивается. В связи с этим при использовании жаровен необходимо следить за тем, чтобы бетон не высыхал. Другими недостатками этого способа являются выделение дыма и повышенная пожарная опасность.

Бетонные полы при бетонировании в холодное время года требуют особой защиты ввиду их небольшой толщины. Лучше всего укрыть тепляком пространство над полом и под ним. В тепляке в течение первых нескольких дней после укладки бетона следует поддерживать температуру около 4,5° С или выше. Нагревающие устройства должны быть хорошо изолированы от поверхности пола при помощи толстого слоя песка, а поверхность пола около них защищена от преждевременного высыхания.

Контрольные образцы бетона, приготовленные в холодную погоду, требуют тщательного ухода. Они используются как для определения качества бетона, так и для определения момента, когда можно снять опалубку. В последнем случае кубики хранятся около опалубки в тех же условиях, что и основная масса бетона, с небольшой дополнительной изоляцией. Эта изоляция рассчитана на то, чтобы компенсировать большие теплопотери кубиков по сравнению с основной массой бетона вследствие того, что они хранятся в металлических формах и имеют большую относительную поверхность. Кубики для определения качества бетона должны храниться при температуре 18° С, в противном случае, при хранении в пониженной температуре, необходимо делать поправку на потерю прочности в раннем возрасте.

Замерзший бетон

Замерзший бетон не набирает прочности с возрастом, поэтому, если бетон сразу же после укладки замерз, конструкция может впоследствии разрушиться. Оттаивая, такой бетон снова начинает набирать прочность, однако гораздо меньшую, к тому же он становится более пористым, чем бетон, твердевший в нормальных условиях.

Снип бетонные работы в зимнее время

Вследствие этого замерзший бетон непригоден.

Замерзший бетон трудно отличить от нормально затвердевшего. Известны случаи, когда с замерзшего бетона снималась опалубка, а разрушался он спустя некоторое время только после оттаивания. Такие случаи, безусловно, могут иметь серьезные последствия.

Замерзание бетона после его твердения не вызывает никаких заметных последствий, если только водоцементное отношение в использованной бетонной смеси не превышало 0,6.

Размещено: 25.03.2010

Итак, для начала было бы неплохо разобраться в таком вопросе, в чем отличие зимнего бетона от летнего? И, соответственно, чем отличается укладка и заливка бетона в зимнее время?

Зимой температура окружающего воздуха и грунта опускается ниже (а порой и значительно ниже!) нулевой отметки, что делает невозможным подготовку бетона в обычных заводских условиях. Поэтому условно все заводы по производству бетона можно разделить на летние и зимние. Соответственно, «летние» заводы по производству бетона имеют некоторые технологические ограничения производственного цикла – они работают при температуре выше нуля; в свою очередь, «зимние» заводы сохраняют работоспособность и при температуре -25 °С.

Р-НП СРО ССК-02-2015 Рекомендации по производству бетонных работ в зимний период

В чем же принципиальное отличие? Почему одни заводы не останавливают производство бетона даже при максимально низких температурах, а другие в это время простаивают?

Оборудование и технологическая линия завода по производству бетона зимой:

  • обеспечивает подогрев инертных материалов при помощи промышленного парогенератора или любым другим способом;
  • оборудованы специальным утепленным производственно-смесительным отсеком для смешивания бетона;
  • оснащены котлом промышленного размера для подогрева воды либо обеспечены магистральным теплом;
  • обладают зимними рецептурами приготовления бетона;
  • естественно, обеспечены подводом горячей воды.

Кроме этого, в производстве бетона зимой используют специальные противоморозные добавки, обеспечивающие готовую бетонную смесь оригинальными антифризными свойствами.

Правила заливки бетона в зимнее время

Возможность укладки бетона в зимнее время, конечно же, есть, главное соблюдать определенные правила и не отступать ни шаг от технологического процесса:

  • производить бетон в зимнее время следует с добавлением противоморозных добавок;
  • при укладке следует осуществлять прогрев бетона в период застывания.

Остановимся более внимательно на механизме работы противоморозных добавок, которые являются неотъемлемым элементом в зимнем бетоне. Данные добавки препятствуют замерзанию воды в составе бетонной смеси при транспортировке до строительной площадки и процессе укладки и схватывания. Подобное свойство позволяет воде вступить в реакцию с цементом в бетонной смеси, что делает бетон морозостойким.

В процессе укладки бетона и вплоть до его полного схватывания необходимо поддерживать определенный температурный режим. Но данное требование обеспечивается не за счет введения добавок в состав бетонной смеси, а благодаря такой операции как прогрев бетона. Прогрев бетона осуществляется при помощи тепловых пушек или постоянного тока.

Прогрев бетонной смеси

Как уже говорилось выше, при укладке бетонной смеси в зимнее время требуется постоянный прогрев бетона до полного схватывания. Прогрев бетона осуществляется при помощи тепловых пушек работающих на электричестве или газе, которые направляют потоки теплого воздуха под закрытую плоскость с бетоном.

Существует и другой способ обогрева бетона в зимнее время. Для него используется свойства электрического тока. В подготовленный бетон укладывается проволока, по которой впоследствии пропускается электрический ток, под его воздействием проволока нагревается и остается в бетоне после застывания.

В качестве заключения, хотелось бы сказать, что основное и самое важное правило при укладке бетона в зимний период – это не позволять бетонной смеси застывать раньше технологически обусловленного минимума.

Низкая температура — основная проблема для зимнего бетонирования. Для начала стоит упомянуть — каким образом отрицательная температура может повлиять на процесс схватывания и твердения бетона. Существует две основные причины:

  • затормаживания процесса гидратации цемента (увеличение сроков набора прочности бетона)
  • вымерзание воды, входящей в состав бетона (полная остановка процесса набора прочности)

Как мы знаем из химии, высокая температура является катализатором большинства химических процессов. Не исключением является и процесс гидратации цемента. Именно поэтому, при изготовлении ЖБИ применяется пропаривание. При пропаривании, в камере с погруженными в неё свежеизготовленными железобетонными изделиями поддерживается температура 70-80 градусов и повышенная влажность. Благодаря этим условиям, бетон ускоренными темпами набирает марочную прочность. И пресловутые 70% прочности, бетон может набрать за 8-12 часов (в стандартных 20-градусных условиях аналогичная прочность бетона достигается за неделю).

Низкая температура (0+10 градусов) существенно затормаживает процесс гидратации цемента. Попросту — растягиваются сроки набора прочности бетона. При температуре окружающего воздуха +5 градусов, срок набора 70% марочной прочности бетона может растянуться на 3-4 недели.

И если низкая положительная температура тормозит процесс схватывания и набора прочности бетона, то отрицательная — полностью его останавливает. Причина тому – вымерзание воды бетоне. Сам процесс гидратации цемента невозможен без воды. Вода является необходимым компонентом для образования цементного камня. Цемент должен находиться в контакте с водой (влагой) в течение всего времени созревания.

Классический срок набора марочной прочности бетона – 28 суток. Именно в таком возрасте он должен набрать прочность, которая была рассчитана и спрогнозирована лабораторией бетонного завода. Однако, как мы уже выяснили, при бетонировании в зимних условиях, процесс схватывания и набора прочности может растянуться, а то и вовсе остановиться, вплоть до наступления оттепели.

Как бетонировать зимой, при отрицательных температурах.

Основная задача – не дать замерзнуть воде, входящей в состав бетона. Цемент нуждается в воде. Вода его жизнь и его сила. По сути, технология зимнего бетонирования и нацелена на сохранение воды от замораживания (кристаллизации). Какие же методы зимнего бетонирования наиболее часто используются на современной стройке. Существует несколько основных способов сохранения воды затворения бетона от вымерзания:

  • Применение противоморозных добавок в бетон (ПМД)
  • Использование электрообогрева бетона
  • Укрывание бетона пленкой ПВХ, утиплтелями и т.п.
  • Сооружение временного крытия с прогревом тепловыми пушками

Применение противоморозных добавок в бетон — наиболее распространённый способ, применяемый при бетонировании в зимних условиях. Большинство бетонных заводов выпускают бетон с зимними добавками ПМД. Так называемый зимний бетон производится в различных вариациях, отличающихся между собой процентным содержанием добавок.

Противоморозные добавки вводятся в бетон в строгом процентном соотношении с количеством цемента, входящего в ту или иную марку бетона. Так же, количество противоморозной добавки зависит от предполагаемой температуры воздуха, при которой будет происходить бетонирование.

Электропрогрев бетона чаще применяется на больших стройках, где имеется техническая возможность использовать трансформаторы большой мощности (30-80 кВт). В российских реалиях дряхлых подстанций и электросетей недостаточной мощности, зимний прогрев бетона — это малореальное мероприятие для частного застройщика.

Особенности зимнего бетонирования

Электрический прогрев бетона зимой, наиболее лучший метод, при проведении монолитных работ, но не всегдавозможен.

Укрывание бетона – наиболее рациональный метод бетонирования в зимнее время, при пограничных температурах воздуха +3-3. Схватывание и твердение бетона – изотермический процесс, то есть: при застывании и наборе прочности, цемент, контактируя с водой, выделяет тепло. И было бы неплохо сохранить это тепло. Для этого необходимо свежеотлитую конструкцию из бетона укрыть ПВХ плёнкой, или утеплителем. В некоторых случаях, если при бетонировании в зимнее время применялся обычный бетон без противоморозных добавок, а температура воздуха резко упала до низких минусовых значений (-5-15) целесообразно использовать газовые или электрические пушки.

Если будет использоваться дополнительный прогрев тепловыми пушками, то укрытие из плёнки ПВХ укладывается не на поверхность бетона, а на временный каркас из досок, брусков и т.п . Создаётся нечто наподобие низкой «палатки» или «шатра» над бетонной конструкцией и под это укрытие ставятся тепловые пушки. Чем выше будет температура под шатром, тем быстрее будет идти процесс набора прочности, и соответственно, раньше можно будет прекратить прогрев.
В большинстве случаев, для первичного набора прочности бетона, достаточной для проведения дальнейших работ, хватает 1-3 суток прогрева тепловыми пушками. За это время бетон может набрать до 50% марочной прочности.

Возможные последствия зимнего бетонирования

В любом случае, даже если ничего не сделано, и бетон всё таки замерз – не стоит отчаиваться. Процесс набора прочности возобновится как только восстановится положительная температура и вода оттает. Не редка ситуация, когда в октябре-ноябре прихватывают морозы на насколько дней, а потом на протяжении месяца стоит положительная температура. В данной ситуации, бетон, примороженный в эти несколько холодных дней, продолжит набор прочности с наступлением оттепели.

Чаще всего подобное «издевательство» проходит с незначительными потерями для залитой бетонной конструкции. Конечно же, имеет место быть снижение марочной прочности бетона, подмороженного в первые дни. Однако, учитывая проектные запасы этой самой прочности, можно закрыть глаза на это недоразумение.

Как правило, при подмораживании страдает самый верхний слой бетона. Если отливается плита перекрытия или фундаментная плита, то при резких заморозках пострадает поверхность, а не массив конструкции. В дальнейшем эта поверхность, сродни облупившейся краске, обсыпется шелухой. Причин тому немного.
Во-первых, внутренний массив бетонной конструкции спасает тепло, выделяемое реакцией взаимодействия цемента и воды (изотермический процесс). Ну и конечно же, помогают защитные функции опалубки и внешнего слоя бетона.
Во-вторых, вода, как самый легкий компонент бетона, во всех случаях поднимается наверх. Особенно, если бетон при заливке разбавлялся водой. В результате мы получаем излишнюю несвязанную воду в верхней части плиты, ну и конечно же, нарушенной водоцементное отношение в этой части конструкции. А тут ещё и мороз «помогает».

Если случилась беда: бетон все же замерз, и оттепелей не ожидается, примите хоть какие-то меры по спасению конструкции. Накройте бетонное сооружение плёнкой ПВХ, дабы заморозки и оттепели, которые неизменно будут происходить весной не разрушали и без того слабый верхний слой бетона. В таком случае Вы дадите хоть какой-то шанс цементу продолжить процесс гидратации весной. Прочность будет ниже, чем расчётная марка бетона, но не так критично, как в случае с просто брошенным под снегом и дождями неокрепшим бетоном.

Не укрытый, замороженный бетон, весной может потерять значительную часть своего верхнего слоя. Вы буквально сметёте веником пласты и крошки несхватившегося цемента, песка и щебня. И это немудрено. Снег, лежащий на конструкции, весной будет таять днём и подмерзать ночью, разрушая тем самым и без того слабую поверхность.

Заказывая бетон, раствор в компании ООО"Бетон-ОЭЗ" Вы будите полностью информированы и проконсультированы со всеми тонкостями заливки бетона при любых погодных условиях.

Возврат к списку

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *