Бетонирование при отрицательных температурах

Бетонирование при отрицательных температурах

Бетонирование — это неотъемлемая часть строительства объектов любого назначения. В классическом выполнении процесс должен осуществляться при температуре не менее 5 градусов тепла. Чтобы успешно выполнить поставленные задачи с наступлением холодов, используются особые технологии.

Влияние отрицательной температуры на качество бетона

Негативные факторы, которые снижают качество бетона, выглядят следующим образом:

1. Вода является неотъемлемым компонентом в готовой бетонной смеси. После того, как она замерзает под воздействием мороза, цемент перестает выполнять функцию связующего вещества;
2. Как только вода переходит в твердое состояние, она увеличивает свой объем на 10%, что образует внутреннее давление в бетонном строении. Если за требуемое время смесь не превратилась в прочное вещество, внутреннее давление разрушает структуру и образует сколы или трещины;
3. Ситуация становится критичной, когда в бетоне применяется стальной каркас в качестве армирования. Дело в том, что сталь обладает свойством теплопроводности, поэтому промерзание начинает свою активность в участках соприкосновения бетонной смеси с каркасом. Увеличивая свой объем, влага начинает создавать пространство для воды из остальных слоев. Как результат, вокруг прутов возникают ледяные карманы, которые ухудшают монолитность всего бетона. После того, как раствор полностью застынет, характеристики прочности не будут соответствовать оптимальным показателям.

Негативные последствия для бетона под воздействием мороза не будут воплощены в жизнь, если к тому времени смесь успеет схватиться. В практике этот момент называют «порогом критической прочности», который зависит от марки применяемой смеси.

Способы зимнего бетонирования

Во время бетонных работ на всех этапах строительства необходимо позаботиться о создании таких условий, которые не будут допускать замерзание смеси.

Специалисты выделяют несколько методов создания оптимальной температуры для быстрого застывания бетона:

• Доведение смеси до необходимой температуры. Несмотря на минусовую температуру, раствор нагревается для повышения уровня критичной прочности, что позволяет избежать неприятных последствий;
• Разогрев конструкции изнутри. Подобный способ регламентирует укладку элементов обогрева (кабелей) внутрь опалубки, которые после заливки смеси будут обеспечивать оптимальный температурный режим;
• Обогрев снаружи. Этот метод предусматривает повышение температурного режима на отдельном участке заливки. С целью обеспечения тепла применяются разборные конструкции («тепляки») и мощные тепловые пушки;
• Опалубка с теплоизолирующим действием. В случае, если температура воздуха не снизилась ниже -5 градусов, проблему можно решить с помощью установки утепленной опалубки герметичного типа. Она обеспечивает оптимальный температурный режим внутри конструкции для успешного застывания раствора.

Применяя эти методы, есть вероятность увеличить порог критической прочности, а также избежать неприятных последствий во время бетонирования при отрицательной температуре.

Также нужно сказать о том, что аренда бетононасоса в зимнее время имеет ряд особенностей, таких как:

• Температура окружающей среды не должна быть ниже — 10 градусов.
• На строительном объекте в обязательном порядке должна присутствовать теплая вода для промывки системы бетононасоса и его труб после работы.

Применение противоморозных компонентов

Самый эффективный и недорогой способ бетонирования при отрицательных температурах — применение специальных добавок. Обычно, они используются в совокупности с одним из приведенных выше методов.

Противоморозные модификаторы делятся на два типа:

1. Сокращающие степень кристаллизации воды. Они представляют собой компоненты, которые обеспечивают оптимальный уровень полимеризации раствора при отрицательных температурах;
2. Катализаторы застывания. С их помощью время, которое необходимо для скрепления бетона, значительно сокращается.

Процентная часть специальных добавок находится в диапазоне 2-10% от доли цемента. Противоморозные модификаторы обеспечивают качественное осуществление бетонных работ при сильных морозах — 25 градусов ниже нуля. Однако рекомендуется применять добавки в менее критических условиях.

Список популярных модификаторов выглядит следующим образом:

• Углекислый калий — Поташ. Распространенная добавка, которая устраняет ржавление металлических прутьев. Полимеризация смеси после добавления модификатора не прекращается в критических температурных режимах (-25 градусов). Соляные растворы полностью отсутствуют на поверхности готового бетона. Однако существует и негативная особенность — быстрое время застывания раствора, поэтому рекомендуется использовать готовую смесь в течение 50-ти минут;
• Нитрит натрия. С помощью этого модификатора осуществление бетонных работ возможно при температуре -19 градусов. Средство обладает устойчивостью к коррозии и ускоряет процесс застывания. Готовый бетон может обладать небольшим количеством солевых разводов;
• Хлорид кальция. Дает возможность застывать раствору при -20 градусах, ускоряя схватывание смеси. Как и предыдущая добавка, может оставлять небольшое количество высолов.

Полезные советы при зимнем бетонировании

Для того чтобы обеспечить качественное схватывание бетона и избежать негативных последствий, во время бетонирования при отрицательных температурах рекомендуется придерживаться следующих правил:

1. Тщательная подготовка опалубки. Из нее необходимо убрать все лишнее в качестве снега и воды, а также разогреть прутья до оптимальной температуры. Прийти на помощь могут тепловые пушки;
2. Плиточный фундамент. В этом случае невозможно поддерживать нормальную температуру для бетонирования, поэтому осуществлять работу необходимо только при небольших морозах;
3. Ленточный фундамент. Комфортный вариант для зимнего бетонирования, который позволяет осуществлять работу поэтапно (создавать оптимальный температурный режим на отдельных участках с помощью приведенных способов);
4. Непрерывность работы. Бетонирование необходимо выполнять быстро, чтобы заливка следующей части конструкции осуществлялась до застывания предыдущей;
5. Комбинирование способов. Эффективный результат можно получить в случае использования сразу нескольких описанных методов.

Несмотря на эффективность приведенных способов, модификаторов и рекомендаций, выполнять бетонирование всегда быстрее, дешевле и надежней при оптимальных температурных режимах.

Зимние растворы используемые при низкой температуре

Во время строительства дома поздней осенью или зимой, следует использовать продукты, предназначенные для использования при низких температурах. К ним относятся зимние растворы для кладки и монтажные пены, а также устойчивые к заморозкам добавки, которые ускоряют связывание. Следует изучить, какие ещё продукты можно использовать во время морозов.

Продукты для использования при низкой температуре

Всё больше и больше появляется зимней строительной продукции для использования при низкой температуре, обычно 0 °C, иногда даже до -10 °C. Могут также использоваться добавки-модификаторы для работы с материалами, приготовленными с водой: ускоряется связывание, испарение воды, повышается пластичность. При эксплуатации зимних материалов или наполнителей от мороза, необходимо строго соблюдать рекомендации производителя. Потому что даже в группе одних и тех же изделий могут быть различные способы их приготовления при низкой температуре, часто различные, в зависимости от температуры.

Использование зимних продуктов или низкотемпературных добавок во время мороза

Некоторые растворы для кладки необходимо приготовить с тёплой водой или добавить в них денатурат. Следует очень внимательно читать рекомендации производителя по условиям использования продукции во время зимы. В технологических картах имеются записи о том, как подготовить материал, при какой температуре его можно использовать, через какое время температура может снизиться и на сколько градусов. Покупатель должен быть в курсе того, что модифицированные продукты, со специальными добавками, стоят дороже, чем стандартные.

Кладка и бетонирование при температуре ниже +5 °C

Проведение мокрых строительных работ (с использованием раствора или бетонной смеси) при температуре ниже +5 °C хлопотно. Появляются отклонения в связывании и упрочнении материалов. Это касается как температуры окружающей среды, так и основания.

Для кладки следует использовать кладочные элементы в воздушно-сухом состоянии. Невозможно использовать кладочные элементы на мокрой или обледенелой поверхности, так как тогда не будет, требуемого слияния элементов с раствором. Такие материалы, как кирпич, пустотелые блоки, блоки хранятся на открытой площадке. И всё-таки предусмотренные для кладки материалы должны быть заранее, на 24 часа, размещены в отапливаемом помещении.

Кладка зимой — советы эксперта

Но, в случае строительства при температуре ниже 0 °C не должно на стройке выполняться никаких мокрых работ, кладки кирпича, бетонирования, оштукатуривания. В виде исключения допускается выполнение этих работ, но до температуры -10 °C, при использовании специальных противоморозных добавок (ПМД). Эти добавки ускоряют выделение тепла гидратации цемента и снижают температуру замерзания свежего бетона при отрицательной температуре. Работают пластификаторами, увеличивая прочность бетона в начальной стадии твердения и конечную прочность.

Зимний раствор кладки

Многие производители строительной химии предлагают зимние растворы кладки, которые можно использовать при температуре до 0 градусов Цельсия. Часто это раствор тонкослойный, который быстро связывается. В традиционном растворе бетономешалки, можно применять противоморозные добавки. Как правило, они содержат пластифицирующие вещества и ускоряют связывание.

Система для кладки на сухую

На рынке это первая система для кладки на сухую, без использования воды. Шлифованные блоки керамические связываются раствором в виде пены. Работы по кирпичной кладке могут проводиться при температуре до -5 °C. Пистолетом наносят полоски пены на вершине пустотелых блоков и задают ещё один слой. Конечно, это система, которая должна быть предусмотрена в проекте. Не допускается использовать её для кладки стены из другого материала. Но если собираются продлить строительный сезон и начать кирпичные работы очень ранней весной или поздней осенью, то это первый продукт для работ при заморозках, хотя и не при больших морозах.

Строительство зимой: добавки ускоряющие связывание бетона

Сопряжение и получение прочностных параметров бетона длится примерно семь дней, а вместе с высыханием – четыре недели. Процесс проходит при оптимальной температуре. При низкой температуре это занимает гораздо больше времени.

Добавки, которые ускоряют связывание бетона, позволяют укладывать его при температуре ниже +5 °C. Они повышают температуру гидратации цемента. Если вы хотите укладывать бетон при низких температурах, необходимо накрыть его тентами или пенопластом так, чтобы излучалось тепло не наружу, но оставлялось в смеси. Для изготовления бетона допускается использование цемента с маркировкой символом R, то есть содержащего ускоритель времени схватывания. Бетон, сделанный из такого цемента, схватывается в течение нескольких часов и получает половину целевой прочности на сжатие после трёх дней. В случае заказа смеси на бетонном заводе, следует уточнить, в каких условиях она будет укладываться и нужно ли применять противоморозные присадки.

Штукатурные работы при низких температурах

Известно, что цементный раствор, использующийся в строительстве, затвердевает в процессе перемешивании цемента с водой. При этом процессе формируется так называемый цементный гель, который в конечном итоге становится камень. Но такой процесс важно контролировать с точки зрения температурного режима, так как при снижении температуры для отвердевания раствора нужно гораздо больше времени.

Понятно, что если вы работаете внутри отапливаемого помещения, то можно использовать различные методы нанесения цементного раствора. Идеальным вариантом является аренда штукатурной станции, это позволит сократить время выполнения работ. Но при низких температурах или вообще отрицательных, нужен совсем другой подход.

Так, в помещении с температурой в 5°С раствор твердеет в 4 раза дольше, чем при температуре в 20°С, а при нуле градусов цемент почти не твердеет. Если температура и вовсе ниже 0°С, то в цементном растворе проходят изменения, влияющие на его структуру и прочность в дальнейшем. Это объясняется несколькими факторами.

Во-первых, входящая в состав цементного раствора лишняя вода замерзает до состояния льда, который не способен химически взаимодействовать с вяжущими веществами. Если состав не затвердел до замерзания, то и после не сможет. В случае, если процесс отвердевания уже начался, то он приостанавливается до того, как лед растает полностью.

Во-вторых, вода в замерзшем состоянии увеличивается в своем размере, что способно разрушить структуру цементной смеси и привести к разрушению некоторой части прочности.

В процессе быстрого замерзания в пространствах (швах) появляются раствор из песка и вяжущей смеси, которые цементируют льдом. Такая смесь очень скоро становится наименее пластичной, что приводит к недостаточной уплотненности горизонтальных швов. При подъеме температуры происходит оттаивание, и находящаяся выше кладка начинает под тяжестью сдавливать нижние слои, из-за этого может пострадать устойчивость и прочность кладки.

Если кладку осуществлять на раннем этапе замораживания, то итоговый коэффициент прочности растворов после оттаивания и отвердевания (около месяца) при температуре выше нуля понижается настолько, что может составлять до 50% предполагаемой прочности. Поэтому в процессе возведения конструкций из камня в зимний период необходим систематический контроль за приготовлением раствора и дозировкой добавок. Сами работы выполняются сначала с замораживанием, далее используют противоморозные вещества, а в конце применяют смеси с последующим прогревом. В состав растворов в зимнюю кладку входят цементные вещества, известь и глина. Сама облицовка в холодный период производится путем заморозки специальной свежеуложенной кладочной смеси, а уже после она оттаивает с приходом теплых сезонов. Кладку через замораживание используют при строительстве стен, которые облицовываются кирпичом и камнями из керамики или закладными плитками. Запрещается облицовывание стен путем заморозки с прислоненными плитами, которые устанавливают на смеси. При этом максимальную высоту стен не ограничивают и рассчитывают с учетом нагрузки на кладку в период ее разморозки.

При осуществлении кладки при низких температурах допускаются швы, толщиной не более 1 см, а зазоры между плитами от 8 до 10 мм. Периодически необходимо проводить очистку горизонтальных швов от попавшей смеси в процессе облицовки.

Таким образом, если следовать определенным правилам при осуществлении облицовочных работ, то можно добиться максимальной прочности и долговечности раствора, который лежит в основе смеси для кладки. Но при работе в зимнее стоит также помнить о правилах безопасности. Сюда входит и периодическая очистка стремянки, подмостей от накапливающегося на них снега и льда (при возможности следует посыпать на них песок). Запрещена установка подмостей на грунт или поверхности, засыпленных сверху снегом. В случае, когда строительные работы осуществляются на улице, то необходимо иметь при себе теплую одежду и при возможности отогреваться в теплых помещениях.

Работа с цементным раствором при минусовой температуре, какие есть нюансы?

С учетом того, что вода в растворе приводит к замерзанию и преждевременному схватыванию, при работе с цементным раствором при минусовых температурах учитывают следующие нюансы:

• в раствор добавляют противо — замерзающую жидкость;

• после заливки цементного раствора его укрывают матами;

• так же применяют и электрические термо — маты для обогрева.

Применение специальных противо — замерзающих присадок, и электрических матов даёт гарантию качественного выполнения работ. Конечно же есть и более дешевый способ. Достаточно просто укрыть бетон любым теплоизолирующим материалом, который к тому же не продувается, и тогда имеющееся в цементном растворе тепло, еще долгое время будет сохраняться под слоем изоляции.

Скорость схватывания бетона тем ниже, чем ниже температура среды, его окружающей, например, при +19 градусах она в 5 раз выше, чем при +4 градусах. При 0 градусов и вовсе замедляется практически на порядок.

Цементный раствор, используемый в мороз, что с ним происходит: вода начинает превращаться в свое твердое агрегатное состояние — лед, соответственно, твердеть раствор будет крайне медленно, потом это будет проблемой, да и вода, превращаясь в лед, как известно, в объеме увеличивается, разрушая правильную структуру раствора (кристаллическую решетку) с резким падением прочности. После оттаивания пойдет процесс трещинообразования и отслаивания арматуры.

Что нужно делать, чтобы работать с цементным раствором при минусовой температуре:

• воду обязательно нужно подогревать;
• песок, используемый для приготовления раствора, следует брать из помещения, если он был на улице при минусовых температурах, то он нуждается в предварительном прогревании;
• есть необходимость в противоморозных добавках, которые не дадут воде замерзнуть;
• если возможность есть, то место проведения работ укрывают защитным шатром, который греют изнутри;
• если не укрывать, то после того, как работы выполнены, место их проведения изолируют полиэтиленом или матами из соломы. Крайне важно, чтобы бетон не обледенел. Вообще, работы лучше днем делать, когда максимум по температуре, а к вечеру проводить утепление.

При какой температуре можно заливать бетон? Минимум тут +5 градусов, если же на улице, предположим -1 градус, то температура самого цементного раствора не должна быть ниже +5 градусов. В 2012 году выпущен ГОСТ по номером 10060, который регламентирует морозостойкость бетона, разделяя его на 5 групп:

Какие бывают добавки для раствора, чтобы укладывать его при минусовых температурах:

Neomid Stop Moroz, российский производитель, выпускается в пластиковых, на 3 килограмма, емкостях:

Можно использовать поташ, используют и соль (хлорид натрия), но в этом случае не избежать образования ржавчины на железной арматуре.

Нитрит натрия, химическая формула — NaNO2, называется он еще азотнокислый натрий:

В раствор ее добавляют в процентном соотношении от 1 до 3%, иногда и до 10% в зависимости от вида бетона и температуры. У бетона уменьшается водная проницаемость, вода замерзает при более низкой температуре, используется при температурах вплоть до -15 градусов. Сам по себе — это порошок такой, мелко зернистый, его обычно растворяют в воде, но иногда засыпают и в сухом виде, бетон при этом может изменять свой оттенок.